移動得有多快？速度與速率

一輛車快速地奔馳在高速公路上，副駕駛對著駕駛說：「我們已經超過速限每小時一百公里了！」駕駛聽了，趕緊緩下車速，以免發生危險。速率與速度這兩個概念，在我們的日常生活中幾乎無所不見。在這個章節，我們將要探索速度與速率，以及兩者間的差異。

位移除以時間

不論是速度還是速率，兩者皆描述著在單位時間內一物體所移動的距離。因此，其單位為「單位距離 / 單位時間」，表示「每單位時間內移動多少的單位距離」，例如：$km/h$ 表示每小時移動多少公里，而 $m/s$ 則表示每秒移動多少公尺。在日常生活中我們會聽到的「時速 85 公里」，便代表著物體每小時移動 85 公里，或 $85km/h$ 。

在計算一個物體的移動速率時，我們可以將其移動的距離除以移動所經過的時間。舉例而言，一輛車於 3 個小時內移動了 150 公里，平均下來每小時所移動的距離是 50 公里，表示其時速為 50 公里；用數學的寫法來表達，我們可以得到：

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

其中，$v$ 代表物體速率，$\Delta x$ 代表物體所移動的距離，而 $\Delta t$ 代表物體移動所花費的時間。將上述的數字代入後，即可計算出該物體的速率：

$v = \frac{150 km}{3 hr} = 50 km/hr$

速率與速度的不同

速率與速度基本上所描述的概念相同，但其所描述的方式有些不同。速率（speed）所表示的是一物體在整個移動的過程中，單位的時間內所經過的距離；速度（velocity）所表示的是物體在移動前後的位移量除以時間以及其移動的方向。兩者間的差別如圖所示：