속력

속력(速力, 영어: speed)은 물체의 빠르기를 나타내는 척도의 하나이다. 단위 시간당 이동한 거리로 정의한다.

속력과 속도[편집]

속력은 이동 방향을 갖지 않는 스칼라량이며, 거리를 시간으로 나누는 값으로 표현된다. 여기서 거리는 실제로 이동한 거리의 값이며 속도는 속력과 같이 크기를 지닐 뿐만 아니라 방향성도 지니는 벡터량이다.

물체가 이동한 거리를 $x$ 라고 하고 걸린 시간을 $t$ 로 놓고 속력을 수학적으로 표현하면 속력 $v$ 는 다음의 식으로 나타낼 수 있다.

v={\frac {x}{t}}

일반적으로 물체는 일정한 속력으로 이동하지 않는다. 예를 들어 자동차가 120km를 2시간에 걸쳐 이동했다면, 그 때의 평균 속력은 60km/h이다. 그렇지만 다른 시간에 같은 속도로, 또는 같은 시간에 다른 속도로 이동하면 그 속력은 다르다. 물체가 이동할 때 가속과 감속이 여러 번 이루어진다면 아래의 식으로 나타낼 수 있다.

v=\left|{\frac {dx}{dt}}\right|

위의 식에서, 미소(微少) 시간 $dt$ 동안 이동한 거리는 $dx$ 이다.

만약, 물체가 시간 $t$ 동안 거리 $x$ 를 이동했다면, 그 시간동안의 평균 속력은 아래의 식으로 나타낼 수 있다.

{\bar {v}}=\left|{\frac {x}{t}}\right|

※위의 두 식의 바(bar)로 둘러싸인 우변은 절댓값을 나타내고, 세 번째 식의 좌변 ${\bar {v}}$ 의 바(bar)는 그 값이 평균값임을 나타낸다.

단위[편집]

속력의 단위에는 다음과 같은 것들이 있다.

m/s
km/h
mi/h(또는, mph)
노트(kn, kt)
마하（음속의 빠르기를 1로 두는 단위. 예를 들어 마하 3이라면 속력은 음속 × 3 가 된다.)
진공에서의 빛의 속력(일반적으로 기호 c로 쓴다.)으로 자연계에서 가장 빠르다.

c = 299,792,458 m/s

속력의 단위 변환
	m/s	km/h	mph	knot	ft/s
1 m/s =	1	3.6	2.236936	1.943844	3.280840
1 km/h =	0.277778	1	0.621371	0.539957	0.911344
1 mph =	0.44704	1.609344	1	0.868976	1.466667
1 knot =	0.514444	1.852	1.150779	1	1.687810
1 ft/s =	0.3048	1.09728	0.681818	0.592484	1

(굵은 글씨로 된 값은 절대 수치이다.)

속력의 비교[편집]

달팽이의 속력 = 0.001 m/s; 0.004 km/h; 0.002 mph
일반적인 사람의 걷는 속력 = 1.1 m/s; 4 km/h; 2.5 mph
100m 달리기 세계 기록 보유자의 속력 = 10.44 m/s; 37.6 km/h; 23.35 mph
타이베이 101의 엘리베이터의 속력 = 16.7 m/s; 60.6 km/h; 37.6 mph
프랑스의 고속도로의 제한 속력 = 36 m/s; 130 km/h; 80 mph
보잉 747-8의 최대 항속 = 290 m/s; 1,050 km/h; 650 mph. (마하 0.85)
온도 20 °C의 해수면에서의 건조한 공기에서의 음속 = 343 m/s ≈ 1,235 km/h ≈ 768 mph (마하 1)
국제항공연맹이 정한 공식적인 최대 비행속력 = 980 m/s; 3,530 km/h; 2,194 mph
우주왕복선이 지구로 진입할 때의 속력 = 7,800 m/s; 28,000 km/h; 17,500 mph
지구의 평균 공전 속도 = 29,783 m/s; 107,218 km/h; 66,623 mph
진공에서의 빛의 속력 = 299,792,458 m/s (광속의 정의값)

같이 보기[편집]

참고 문헌[편집]

Richard P. Feynman、Robert B. Leighton, Matthew Sands, The Feynman Lectures on Physics（ファインマン物理学）、 Volume I, Section 8-2. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts (1963). ISBN 0-201-02116-1.