Поняття швидкості має практично однакове значення у всіх сферах науки. У різних розділах самої фізики існує кілька понять швидкості, кожне з яких має якийсь загальний сенс.
Механістичне поняття швидкості у фізиці
Найпоширенішим визначенням швидкості у фізиці є її визначення як швидкості руху тіла. У цьому контексті розглядається зміна координати положення тіла в одиницю часу. Таким чином, нестроге визначення швидкості тіла - це відстань, яка долає тіло за одиницю часу. Однак відомо, що швидкість тіла вимірюється не в метрах, наприклад, і не в кілометрах, а, швидше, в метрах в секунду або кілометрах на годину, незважаючи на те, що визначення свідчить, що швидкість - це відстань. Справа в тому, що чисто математично, для того щоб знайти відстань, що проходить тілом за одиницю часу, необхідно розділити загальну відстань, пройдену тілом, на час, за який дана відстань була подолана. Тобто метри діляться на секунди. Звідси і виходить така одиниця виміру.
Однак вищевказане визначення швидкості, як вже говорилося, нестроге. Справа в тому, що в разі, якщо за різні проміжки часу тіло проходить різні відстані, ділення загальної відстані на загальний час дасть тільки середню швидкість. Моментальне ж значення швидкості передбачає знаходження похідної функції відстані від часу. Таким чином, для розуміння суворого визначення швидкості тіла необхідно розуміти математичне визначення похідної функції.
Швидкість математики
Поняття швидкості в математиці пов 'язане зі швидкістю спаду будь-якої функції в даній точці. А швидкість спаду функції визначається її похідною. Якщо мова йде про швидкість руху тіла, то під розглянутою функцією мається на увазі відстань, пройдену тілом. Отже, похідна функції - це межа ставлення прирощення функції до прирощення аргументу, коли прирощення аргументу прагне до нуля. Фактично, це визначення відрізняється від нестрогого визначення швидкості тільки наявністю межі. Тому, щоб знайти точне значення швидкості руху тіла в даний момент часу, необхідно розділити проміжок відстані на відповідний йому проміжок часу, а після - спрямувати проміжок часу до нуля, тоді отримане значення відношення дасть точне поточне значення швидкості.
Інші поняття швидкості у фізиці
Насправді, як вже говорилося вище, швидкість руху тіла - це всього лише приватний випадок у визначенні поняття швидкості. Якщо замінити відстань на будь-яку іншу фізично обґрунтовану величину, то можна буде отримати швидкість зміни даної величини в одиницю часу.