سرعت، يک اندازهگيري برداري، از مقدار و جهت جابجايي است. مقدار مطلق بزرگي سرعت، تندي ناميده ميشود. سرعت را همچنين ميتوان بصورت نرخ تغيير جابجايي تعريف نمود.در هر دو شاخه مکانيک ميانگين تندي v يک جسم که در حال پيمودن مسافت d در مدت زمان t است بوسيله فرمول ساده زير بدست ميآيد.
v = dr/dt.
بردار سرعت لحظهاي جسمي v که موقعيتش در زمان t بوسيله (x(t نشان داده شده را ميتوان بصورت مشتق آن، از رابطه ذيل محاسبه نمود.
v = dx/dt.
شتاب تغيير سرعت جسم در خلال زمان است. ميانگين شتاب a جسمي که طي زمان t سرعتش از vi به vf تغيير ميکند توسط فرمول زير بدست ميآيد.
a = (vf - vi)/t.
بردار شتاب لحظهاي a جسمي که موقعيتش در زمان t بوسيله (x(t نشان داده شده بصورت ذيل است.
a = d2x/(dt)2
محاسبه سرعت نهايي vf جسمي که با سرعت اوليه vi شروع به حرکت کرده سپس در مدت زمان t به شتاب a ميرسد اينگونه است:
vf = vi + a t
متوسط سرعت جسمي با شتاب ثابت برابر (vf + vi) است. براي پيدا کردن ميزان جابجايي d چنين جسم شتابداري در مدت زمان t اين مفهوم را در فرمول اول جايگزين کنيد تا رابطه ذيل بدست آيد:
d = t (vf + vi)/2
هنگاميکه تنها سرعت اوليه جسم مشخص است فرمول
d = vi t + (a t 2)/2
را ميتوان مورد استفاده قرار داد.
از ترکيب فرمولهاي پايه براي ميزان جابجايي و سرعت نهايي ميتوان فرمول جديدي که مستقل از زمان است را ايجاد نمايند:
vf2 = vi2 + 2a d
فرمولهاي بالا هم در مکانيک سنتي و هم در نسبيت خاص معتبر هستند. اختلاف مکانيک سنتي و نسبت خاص در توصيف يک وضعيت مشابه بوسيله ناظران متفاوت است. بخصوص، در مکانيک سنتي تمامي ناظران درباره مقدارt هم عقيده هستند، همچنين قوانين تغيير وضعيت موقعيتي را ايجاد مينمايند که در آن تمامي ناظران فاقد شتاب، مقدار مشابهي را براي شتاب جسم اعلام مينمايند. اما هيچيک از آنها در نسبيت خاص درست نيستند.
انرژي جنبشي يک جسم در حال حرکت با جرم آن جسم و مجذور سرعتش متناسب است
منبع:http://www.academist.ir