Physics : Velocity และ Speed

ความหมายในภาษาไทยทั้ง Speed และ Velocity จะเหมือนกัน แต่ในทางฟิสิกส์แล้วทั้งสองแตกต่างกัน
Speed เป็น scalar (มีแต่ขนาด ไม่มีทิศทาง)  ที่บอกว่าวัตถุเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน
Velocity เป็น vector (มีทั้งขนาดและทิศทาง) ที่บอกถึงอัตราการเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุ

สมมุติว่าเมฆก้อนนี้ ไม่ว่าจะเคลื่อนไปที่ไปทางซ้ายหรือขวาก็จะกลับมาที่ตำแหน่งเดิมเสมอ (ไม่ใช่การเคลื่อนที่เป็นวงกลม) การเคลื่อนที่รูปแบบนี้มี Speed เกิดขึ้น แต่ไม่มี Velocity เพราะสุดท้ายแล้วเท่ากับไม่มีการเปลี่ยนตำแหน่ง

ค่าเฉลี่ย
นึกถึงการขับรถในทางปฎิบัติจะไม่สามารถบังคับรถให้เคลื่อนที่ด้วยความคงที่ได้ตลอดเวลา เพราะจะมีปัจจัยหลายปัจจัยที่ทำให้รถมีการเปลี่ยแปลงความเร็ว ดังนั้นจึงนิยมใช้คำว่า "ความเร็วเฉลี่ย" (average speed)
$$\text{average speed}=\frac{\text{ระยะทางที่เคลื่อนที่(displacement)}}{\text{เวลาที่ใช้ไป(time)}}$$
ทำนองเดียวกัน เราสามารถใช้สมการเดียวกันในการหาค่าของ average velocity ได้ [2]
$$\text{average velocity}=\frac{displacement}{time}$$ $$v=\frac{\mathrm{△<!--\; △\; -->}s}{\mathrm{△<!--\; △\; -->}t}$$

ตัวอย่าง

สมมุติว่าเมฆก้อนหนึ่งเคลื่อนที่โดยมีทิศทางกลับไปมาดังภาพ  เริ่มจากจุด A->B->C->D ในเวลาที่ 0 1 2 และ 3 นาที ตามลำดับ 

$$averagespeed=\frac{\text{ร}ะยะทาง}{time}$$
$$averagespeed=\frac{100+75+50}{3}=\frac{225}{3}=75\text{ m/min}$$

เพราะ speed เป็น scalar ไม่คิดถึงทิศทางจึงนำเอาระยะทางที่เคลื่อนที่ทั้งหมดมารวมกันได้ แต่ velocity ต้องคิดถึงทิศทางด้วย เพราะเป็น vector  

$$averagevelocity=\frac{100-<!--\; -\; -->75+50}{3}=\frac{75}{3}=15\text{ m/min}$$

---

เอกสารอ้างอิง
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Velocity
[2] https://www.khanacademy.org/science/physics/one-dimensional-motion/displacement-velocity-time/a/what-is-velocity