ความเร็วในฟิสิกส์ คืออะไร ?
ความเร็ว
ในทางฟิสิกส์ ความเร็ว คืออัตราการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งต่อหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที (m/s) ในหน่วยเอสไอ ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ซึ่งประกอบด้วยอัตราเร็วและทิศทาง ขนาดของความเร็วคืออัตราเร็วซึ่งเป็นปริมาณสเกลาร์ ตัวอย่างเช่น "5 เมตรต่อวินาที" เป็นอัตราเร็ว ในขณะที่ "5 เมตรต่อวินาทีไปทางทิศตะวันออก" เป็นความเร็ว ความเร็วเฉลี่ย v ของวัตถุที่เคลื่อนที่ไปด้วยการกระจัดขนาดหนึ่ง ∆x ในช่วงเวลาหนึ่ง ∆t สามารถอธิบายได้ด้วยสูตรนี้
ระยะทาง
ระยะทาง หมายถึงตัวเลขที่อธิบายว่า วัตถุแต่ละอย่างอยู่ห่างกันเท่าไรในช่วงเวลาหนึ่ง ในทางฟิสิกส์ ระยะทางอาจหมายถึงความยาวทางกายภาพ ระยะเวลา หรือการประมาณค่าบนสิ่งที่พิจารณาสองอย่าง ส่วนทางคณิตศาสตร์จะพิจารณาอย่างเฉพาะเจาะจงมากกว่า โดยทั่วไปแล้ว "ระยะทางจาก A ไป B" มีความหมายเหมือนกับ "ระยะทางระหว่าง A กับ B" รถไฟความเร็วสูง
รถไฟที่ความเร็วสูงกว่า 1000 กม./ชั่วโมง
ในการออกแบบยานพาหนะจะขึ้นอยู่กับหลักอากาศพลศาสตร์ และสภาพแวดล้อมภายนอก เทคโนโลยีรถไฟเริ่มที่จะแสดงให้เห็นความเป็นไปได้ของสภาพการไหลของอากาศที่เร็วกว่า ความเร็วเสียง ในระดับความเร็วที่ 0.8 มัค หรือเท่ากับ 988 กม./ชั่วโมง และมีความเป็นไปได้ที่จะมีความเร็วมากกว่ากว่าที่เป็นอยู่ เมื่อพิจารณาถึงศักยภาพของรถไฟรุ่นใหม่ในปัจจุบันที่ส่งผลสำคัญต่อความเร็วสูงสุดจริงของรถไฟ แต่เนื่องจากปรากฏการณ์ที่เรียกกันว่า Prandtl-Glauert SingularityหรือVapor Coneหรือ Shock Collar จะสร้างผลเสียหายอย่างมากกับยานพาหนะเมื่อคลื่นเสียงสะท้อนกับพื้นรองรางรถไฟ กลับคืนสู่ตัวรถไฟทำให้มีโอกาสเกิดการระเบิดออกได้ในอากาศ ดังนั้นรถไฟที่จะเดินทางด้วยความเร็วขนาดนี้หรือสูงกว่านี้ต้องเป็นระบบรถไฟที่เดินทางในระบบสุญญากาศ ความเร่ง
สำหรับเรื่องกลศาสตร์ดั้งเดิม กฎข้อที่สองของนิวตันกล่าวไว้ว่า ในกรอบอ้างอิงเฉื่อยผลรวมของเวกเตอร์ของแรง F บนวัตถุมีค่าเท่ากับมวล "m" ของวัตถุนั้นคูณด้วยความเร่ง a ของวัตถุ : ความเร็ว
x ( t ) = x ( 0 ) + Δ x = x ( 0 ) + u Δ t + 1 2 a Δ t 2 {\displaystyle \mathbf {x} (t)=\mathbf {x} (0)+\Delta \mathbf {x} =\mathbf {x} (0)+\mathbf {u} \Delta t+{\frac {1}{2}}\mathbf {a} \Delta t^{2}} แรง
ในแบบจำลองทางฟิสิกส์ เราใช้ระบบ"เป็นจุด" กล่าวคือเราแทนวัตถุด้วยจุดหนึ่งมิติที่ศูนย์กลางมวลของมัน การเปลี่ยนแปลงเพียงชนิดเดียวที่เกิดขึ้นได้กับวัตถุก็คือการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม (อัตราเร็ว) ของมัน ตั้งแต่มีการเสนอทฤษฎีอะตอมขึ้น ระบบทางฟิสิกส์ใดๆ จะถูกมองในวิชาฟิสิกส์ดั้งเดิมว่าประกอบขึ้นจากระบบเป็นจุดมากมายที่เรียกว่าอะตอมหรือโมเลกุล เพราะฉะนั้น แรงต่างๆ สามารถนิยามได้ว่าเป็นผลกระทบของมัน นั่นก็คือเป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่ที่มันได้รับบนระบบเป็นจุด การเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่นั้นสามารถระบุจำนวนได้โดยความเร่ง (อนุพันธ์ของความเร็ว) การค้นพบของไอแซก นิวตันที่ว่าแรงจะทำให้เกิดความเร่งโดยแปรผกผันกับปริมาณที่เรียกว่ามวล ซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับอัตราเร็วของระบบ เรียกว่ากฎข้อที่สองของนิวตัน กฎนี้ทำให้เราสามารถทำนายผลกระทบของแรงต่อระบบเป็นจุดใดๆ ที่เราทราบมวล กฎนั้นมักจะเขียนดังนี้ ภาพยนตร์
ภาพยนตร์ คือ ภาพนิ่ง หลาย ๆ ภาพเรียงติดต่อกันอย่างต่อเนื่อง ใช้หลักการที่เรียกว่า การเห็นภาพติดตา และเมื่อนำเอาภาพนิ่งเหล่านั้นมาฉายดูทีละภาพด้วยอัตราความเร็วในการฉายต่อภาพเท่า ๆ กัน สายตามนุษย์จะยังคงรักษาภาพไว้ที่เรติน่าเป็นช่วงระยะเวลาสั้น ๆ ประมาณ 1 ส่วน 3 วินาที ถ้าหากภายในระยะเวลาดังกล่าวมีอีกภาพแทรกเข้ามาแทนที่ สมองของคนจะทำการเชื่อมโยงสองภาพเข้าด้วยกัน และจะทำหน้าที่ดังกล่าวต่อไปเรื่อย ๆ หากมีภาพต่อไปปรากฏในเวลาใกล้เคียงกัน ในกรณีที่ภาพแต่ละภาพที่มองเห็น เป็นภาพที่แสดงให้เห็นถึงความสอดคล้องในลักษณะของการเคลื่อนไหว เมื่อนำมาเรียงต่อกันในระยะเวลากระชั้นชิด ภาพนิ่งเหล่านั้นจะกลายเป็นภาพเคลื่อนไหวที่ต่อเนื่องกันเป็นธรรมชาติ ปัจจุบัน ความเร็วที่ใช้ในการถ่ายทำคือ 24 เฟรม ต่อ 1 วินาที อัตราเร็วของเสียง
เนื่องจากการเดินทางของเสียงอาศัยการสั่นของโมเลกุลของตัวกลาง ดังนั้นเสียงจะเดินทางได้เร็วขึ้นหากตัวกลางมีความหนาแน่นมาก ทำให้เสียงเดินทางได้เร็วในของแข็ง แต่เดินทางไม่ได้ในอวกาศ เพราะอวกาศเป็นสุญญากาศจึงไม่มีโมเลกุลของตัวกลางอยู่ สมการนาเวียร์-สโตกส์
ชุดสมการนาเวียร์-สโตกส์ไม่สามารถใช้ระบุตำแหน่งได้แต่สามารถบอกความเร็วได้ ทำให้คำตอบของชุดสมการนาเวียร์-สโตกส์ถูกเรียกว่าสนามความเร็วหรือสนามการไหล ซึ่งเป็นตัวอธิบางถึงความเร็วของของไหล ณ ตำแหน่ง และเวลาที่กำหนด และเมื่อสนามความเร็วถูกระบุแล้ว ตัวแปรอื่น ๆ เช่น อัตราการไหล หรือ อาจจะถูกค้นพบด้วย ชุดสมการนี้ต่างออกไปจากปรากฏการณ์ที่พบได้ในกลศาสตร์ดั้งเดิมซึ่งมีมีคำตอบในรูปของเส้นแนวโน้มของตำแหน่งของอนุภาคหรือการเปลี่ยนแปลงของความต่อเนื่อง การศึกษาความเร็วแทนที่จะสนใจตำแหน่งนั้นเป็นสิ่งที่มีสามัญสำนึกมากกว่าสำหรับวิชากลศาสตร์ของไหล แต่ทว่าสำหรับการสร้างแบบจำลองแล้ว จะใช้คอมพิวเตอร์ในการ ความเร่ง
a เป็นความเร่งศูนย์กลางมวล แสง
การวัดความเร็วของแสงบนโลกนั้นกระทำสำเร็จเป็นครั้งแรกโดย Hippolyte Fizeau ในปี ค.ศ. 1849 เขาทำการทดลองโดยส่องลำของแสงไปยังกระจกเงาซึ่งอยู่ห่างออกไปหลายพันเมตรผ่านซี่ล้อ ในขณะที่ล้อนั้นหมุนด้วยความเร็วคงที่ ลำแสงพุ่งผ่านช่องระหว่างซี่ล้อออกไปกระทบกระจกเงา และพุ่งกลับมาผ่านซี่ล้ออีกซี่หนึ่ง จากระยะทางไปยังกระจกเงา จำนวนช่องของซี่ล้อ และความเร็วรอบของการหมุน เขาสามารถทำการคำนวณความเร็วของแสงได้ 313,000 กิโลเมตรต่อวินาที ความเร่ง
formula_12 ความเร่ง
formula_25 Saccade
Saccades เป็นการเคลื่อนไหวที่เร็วที่สุดในร่างกายมนุษย์
ความเร็วมุม (angular speed) สูงสุดของตาขณะมี saccades อาจจะถึง 900 องศา/วินาที 
และในลิงบางประเภท ความเร็วสูงสุดอาจจะถึง 1,000 องศา/วินาที
Saccades ที่เป็นปฏิกิริยาต่อตัวกระตุ้นที่ไม่ได้คาดหมายปกติจะต้องใช้เวลาประมาณ 200 มิลลิวินาทีก่อนที่จะเกิดขึ้น
และดำเนินไปเป็นเวลา 20-200 มิลลิวินาที ขึ้นอยู่กับแอมพลิจูด (20-30 มิลลิวินาทีในการอ่านหนังสือโดยทั่ว ๆ ไป)
ภายใต้สถานการณ์การทดลองบางอย่าง เวลาในการทำปฏิกิริยาสามารถลดลงได้อีกถึงครึ่งหนึ่ง (เรียกว่า "express saccades")
saccades ชนิดนี้เกิดจากกลไกทางประสาทที่หลีกเลี่ยงวงจรประสาทที่ใช้เวลามาก โดยเริ่มการทำงานของกล้ามเนื้อตาโดยตรง (คือตรงกว่าที่ต้องผ่านวงจรประสาทโดยปกติ) 
ลักษณะโดยเฉพาะของ express saccades ก็คือการแกว่งของคลื่นประสาทแบบอัลฟา (alpha rhythm) ที่ความถี่ 8-12 เฮิรตซ์ก่อนเกิด saccade
และการทำงานชั่วครั้งชั่วคราวของสมองกลีบข้างส่วนหลังด้านข้าง และสมองกลีบท้ายทอย 
"แอมพลิจูดของ saccade" ก็คือ ระยะเชิงมุมที่ลูกตาเคลื่อนไปเมื่อมีการเคลื่อนไหว
ในแอมพลิจูดระหว่าง 0-60° (เป็นระยะแอมพลิจูดที่เรียกว่า "saccadic main sequence") ความเร็วของ saccade จะมีความสัมพันธ์เชิงเส้นกับแอมพลิจูด 
แต่เมื่อแอมพลิจูดมีค่าเกินกว่า 60° ความเร็วสูงสุดของ saccade จะเริ่มผ่อนลง (คือไม่มีความสัมพันธ์เชิงเส้นอีกต่อไป) ค่อย ๆ เพิ่มไปสู่ระดับความเร็วสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้
ตัวอย่างก็คือ สำหรับแอมพลิจูดที่ 10° ความเร็วก็จะเป็น 300°/วินาที และสำหรับแอมพลิจูดที่ 30° ความเร็วก็จะเป็น 500 °/วินาที กลศาสตร์ดั้งเดิม
"ความเร่ง" หรืออัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วคืออนุพันธ์เวลาของความเร็ว (อนุพันธ์เวลาที่สองของตำแหน่ง) สามารถแสดงได้ดังนี้ ความถี่
ในกรณีของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เดินทางในสุญญากาศ ความเร็วด้านบนก็คือความเร็วแสง และสมการด้านบนก็เขียนใหม่ได้เป็น: ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ
สมการนี้สามารถหาได้จากการแปลงปริภูมิและเวลาข้างต้น ระลึกไว้ว่าถ้าวัตถุเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วแสงในกรอบอ้างอิง formula_39 (นั่นคือ formula_46) วัตถุนั้นก็จะเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วแสงในกรอบอ้างอิง formula_42 เช่นกัน ถ้าทั้ง formula_41 และ formula_49 เล็กมากเมื่อเทียบกับอัตราเร็วแสง เราก็จะสามารถใช้การแปลงความเร็วแบบกาลิเลียนในแบบสัญชาตญาณของเรา คือ formula_50. ความเร่ง
formula_7 แสง
คุณสมบัติปฐมภูมิของแสงที่มองเห็นได้ คือ ความเข้ม ทิศทางการแผ่ สเปกตรัมความถี่หรือความยาวคลื่น และโพลาไรเซชัน (polarization) ส่วนความเร็วในสุญญากาศของแสง 299,792,458 เมตรต่อวินาที เป็นค่าคงตัวมูลฐานหนึ่งของธรรมชาติ กลศาสตร์ดั้งเดิม
ในทางคณิตศาสตร์ ถ้าความเร็วของวัตถุแรกให้เป็น u = ud และความเร็วของวัตถุที่สองให้เป็น v = ve โดย v และ u เป็นอัตราเร็วของวัตถุแรก และวัตถุที่สองตามลำดับ และ d กับ e เป็นเวกเตอร์หนึ่งหน่วยซึ่งแสดงถึงทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ ดังนั้นความเร็วของวัตถุแรกที่เห็นโดยวัตถุที่สอง คือ กลศาสตร์ดั้งเดิม
ในกลศาสตร์ดั้งเดิม ความเร็วสามารถเพิ่มและลดได้โดยตรง ยกตัวอย่างเช่น ถ้ารถโดยสารประจำทางสายหนึ่งเดินทางด้วยความเร็ว 40 กม./ชม.ทิศตะวันตก แล้วมีรถจักรยานยนต์คันหนึ่งเดินทางด้วยความเร็ว 25 กม./ชม. ไปยังทิศตะวันออก เมื่อมองจากรถจักรยานยนต์ซึ่งมีอัตราเร็วต่ำกว่า รถโดยสารจะเดินทางด้วยความเร็ว 40-25 = 15 กม./ชม. ด้านทิศตะวันตก อีกด้านหนึ่ง ในด้านของรถโดยสารประจำทาง จะเห็นรถจักรยานเดินทางด้วยความเร็ว 15 กม./ชม. ด้านทิศตะวันออก ดังนั้นความเร็วสามารถเพิ่มหรือลดได้เป็นปริมาณเวกเตอร์ ซึ่งต้องจัดการโดยเวกเตอร์เชิงวิเคราะห์ เวกเตอร์สี่มิติ
สำหรับ formula_4 เมื่อ formula_5 เป็นอัตราเร็วแสงในสุญญากาศ (speed of light)  ความเร่ง
เมื่อ v(t) เท่ากับความเร็วทั้งหมด และ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
ข้างขวามือ "formula_5" เป็นเทนเซอร์พลังงาน–โมเมนตัม เทนเซอร์ทั้งหมดเขียนด้วยสัญกรณ์ดัชนีนามธรรม (abstract index notation) การจับคู่การทำนายของทฤษฎีดังกล่าวกับผลการสังเกตสำหรับวงโคจรดาวเคราะห์ (หรือเทียบเท่าการประกันขีดจำกัดความโน้มถ่วงอ่อน ความเร็วต่ำเป็นกลศาสตร์แบบนิวตัน) ค่าคงตัวความได้สัดส่วน (proportionality constant) สามารถคงเป็น κ = 8π"G"/"c" โดยที่ "G" เป็นค่าคงตัวความโน้มถ่วง และ "c" เป็นความเร็วแสง เมื่อไม่มีมวล เพื่อให้เทนเซอร์พลังงาน–โมเมนตัมหมดไป ผลคือ สมการไอน์สไตน์สุญญากาศ (vacuum Einstein equation) ความเร็ว
อัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วคือความเร่ง คือการอธิบายว่าอัตราเร็วและทิศทางของวัตถุเปลี่ยนไปอย่างไรในช่วงเวลาหนึ่ง และเปลี่ยนไปอย่างไร ณ เวลาหนึ่ง แคลคูลัส
อนุพันธ์ (derivative) คือการหาค่าความเปลี่ยนแปลงของตัวแปรหนึ่ง เมื่ออีกตัวแปรหนึ่งเปลี่ยนแปลงในปริมาณที่น้อยมากๆ บางทีอนุพันธ์ที่เราจะได้พบครั้งแรกในโรงเรียนคือ สูตร "อัตราเร็ว = ระยะทาง/เวลา" สำหรับวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่ อัตราเร็วของคุณซึ่งเป็นอนุพันธ์ที่บอกการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งในระยะเวลาหนึ่ง วิชาแคลคูลัสพัฒนาขึ้น เพื่อจัดการกับปัญหาที่ซับซ้อนและเป็นธรรมชาติกว่านี้ ซึ่งอัตราเร็วของคุณอาจเปลี่ยนแปลงได้ รถไฟความเร็วสูง
รถไฟที่ใช้ความเร็วสูง (High Speed)
ความเร็วที่ใช้อยู่ในช่วง 200 กม./ชั่วโมง ถึง 400 กม./ชั่วโมง
ปัจจุบันยังไม่มีมาตรฐานโลกในการแบ่งรถไฟความเร็วสูงออกจากรถไฟทั่วไป แต่มีการยอมรับตัวแปรความเร็วกันอย่างกว้างขว้างในอุตสาหกรรมรถไฟ ซึ่งโดยปกติแล้วรถไฟความเร็วสูง(High Speed Rail-HSR) จะเป็นชื่อที่ใช้เรียกรถไฟที่มีย่านความเร็วในการเดินรถ ปกติสูงกว่า 200 กม./ชั่วโมง รถไฟความเร็วสูงรูปแบบต่างๆมักขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากไฟฟ้าผ่านสายไฟเหนือตัวตู้รถไฟ แต่ไม่จำเป็นเสมอไปในระบบขับเคลื่อนอาจจะมีการใช้เครื่องยนต์ดีเซล เป็นระบบในการขับเคลื่อนได้เช่นกัน ลักษณะที่เด่นชัดของรถไฟความเร็วสูง คือตัวรางที่มีการเชื่อมต่อแบบไร้รอยต่อทำให้ลดแรงสั่นสะเทือนในตัวรางรวมทั้งลดค่าความแตกต่างของระดับในช่วงขบวนรถไฟ เพื่อให้รถไฟเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วที่สูงกว่า 200 กม./ชั่วโมง การวาร์ป
ความเร็วของการวาร์ปในนิยายเรื่องสตาร์เทร็ค โดยทั่วไปจะแสดงไว้ในหน่วยของ "วาร์ปแฟคเตอร์" (warp factor) ซึ่งตามที่อ้างอิงโดย"คู่มือการใช้งานทางเทคนิคของยานสตาร์เทร็ค" (the Star Trek Technical Manuals) นั้น มีความสอดคล้องกันกับขนาดของสนามวาร์ป (warp field) การบรรลุวาร์ปแฟคเตอร์ที่ 1 เทียบเท่ากับการทำลายสิ่งกีดขวางแสงในขณะที่ความเร็วที่เกิดขึ้นจริงที่เกี่ยวข้องกับแฟคเตอร์ที่สูงขึ้นจะถูกกำหนดโดยการใช้สูตรที่ไม่ชัดเจน เทียบเท่าประมาณ 1 เท่าของความเร็วแสงจริงๆ (300,000 กิโลเมตรต่อวินาที) คลื่นความโน้มถ่วง
ในวิชาฟิสิกส์ คลื่นความโน้มถ่วง () คือความผันผวนของความโค้งในปริภูมิ-เวลาที่แผ่ออกเป็นคลื่น ที่เดินทางออกจากแหล่งกำเนิด อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ทำนายไว้ใน ค.ศ. 1916 บนพื้นฐานทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขา คลื่นความโน้มถ่วงส่งพลังงานเป็นรังสีความโน้มถ่วง () การมีคลื่นความโน้มถ่วงนี้เป็นผลลัพธ์ที่เกิดได้จากความไม่แปรเปลี่ยนลอเรนซ์ (Lorentz invariance) ของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป เพราะนำมาซึ่งมโนทัศน์ความเร็วจำกัดของการแผ่ของอันตรกิริยากายภาพ ในทางตรงข้าม คลื่นความโน้มถ่วงมีไม่ได้ในกฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน ซึ่งมีสัจพจน์ว่าอันตรกิริยากายภาพแผ่ด้วยความเร็วอนันต์ ความเร็ว
v ¯ = Δ x Δ t {\displaystyle \mathbf {\bar {v}} ={\frac {\Delta \mathbf {x} }{\Delta t}}} ค่าคงตัว
เมื่อ "c" แทนความเร็วของแสงในสุญญากาศ ตัวเลขของค่าคงตัวนี้อาจเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับความรู้ทางฟิสิกส์ โดยจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยไม่ต่างจากเดิมมากนัก ส่วน "m" แทนมวล และ "E" แทนพลังงานที่เหลือ เป็นตัวแปรทั้งคู่ สูตรนี้จึงเป็นการนิยามฟังก์ชันสำหรับหาพลังงานที่เหลือในพจน์ของมวล งาน (ฟิสิกส์)
ทฤษฎีบทงาน-พลังงาน กล่าวว่า ถ้ามีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุคงรูป ซึ่งทำให้พลังงานจลน์ของวัตถุเปลี่ยนจาก "E" เป็น "E" ดังนั้นงานเชิงกล "W" หาได้จากสูตรดังนี้
เมื่อ "m" คือมวลของวัตถุ และ "v" คือความเร็วของวัตถุ กาลิเลโอ กาลิเลอี
กาลิเลโอเสนอว่า วัตถุจะตกลงมาด้วยความเร่งที่สม่ำเสมอ ตราบที่ยังสามารถละเลยแรงต้านของตัวกลางที่มันเคลื่อนที่ผ่านได้ หรือในกรณีอันจำกัดเช่นการตกลงมาผ่านสุญญากาศ[8][47] เขายังสามารถสางกฎของจลนศาสตร์ที่ถูกต้องสำหรับการเคลื่อนที่ในระยะทางที่มีความเร่งสม่ำเสมอกัน โดยกล่าวว่า ระยะทางจะแปรผันตามกำลังสองของเวลาที่ใช้ไป (d∝t2) [48] ทว่าทั้งสองกรณีที่กล่าวมานี้ก็ยังมิใช่งานที่ถือเป็นต้นฉบับของกาลิเลโอเองอย่างแท้จริง กฎของกำลังสองของเวลาภายใต้สภาวะความเร่งคงที่นั้นเคยเป็นที่รู้จักก่อนแล้วโดยผลงานของนิโคล โอเรสเม ในคริสต์ศตวรรษที่ 14[49] กับโดมิงโก เดอ โซโท ในคริสต์ศตวรรษที่ 16 ซึ่งกล่าวว่าวัตถุตกผ่านตัวกลางเนื้อเดียวกันจะมีความเร่งที่สม่ำเสมอ[8] แต่กาลิเลโอได้พรรณนากฎกำลังสองของเวลาโดยใช้โครงสร้างเรขาคณิตและคณิตศาสตร์พื้นฐาน ซึ่งเป็นกฎมาตรฐานดังที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้ (ยังมีคนอื่น ๆ อีกที่พรรณนากฎนี้ในรูปแบบของพีชคณิต) เขายังสรุปด้วยว่าวัตถุจะดำรงความเร็วของตัวมันไว้ จนกว่าจะมีแรงอื่น -เช่นแรงเสียดทาน- มากระทำต่อมัน ซึ่งเป็นการลบล้างสมมุติฐานของอริสโตเติลที่ว่า วัตถุจะค่อยช้าลงและหยุดไปเอง "ตามธรรมชาติ" นอกเสียจากจะมีแรงมากระทำต่อมัน (อันที่จริงมีแนวคิดเชิงปรัชญาเกี่ยวกับเรื่องของ แรงเฉื่อย เสนอโดย อิบุน อัล-ฮัยษามเมื่อหลายศตวรรษก่อนหน้านี้แล้ว รวมถึง ฌอง บูริแดน, โจเซฟ นีดแฮม, และ ม่อจื่อ (Mo Tzu) ก็เคยเสนอไว้หลายศตวรรษก่อนหน้าพวกเขา แต่นี่เป็นครั้งแรกที่มีการอธิบายในเชิงคณิตศาสตร์ ตรวจสอบซ้ำด้วยการทดลอง และนำเสนอเป็นแนวคิดเรื่องแรงเสียดทาน ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญในการอธิบายถึงแรงเฉื่อย) หลักการพื้นฐานของกาลิเลโอว่าด้วยแรงเฉื่อย กล่าวว่า: "วัตถุที่เคลื่อนที่บนพื้นราบจะดำรงการเคลื่อนที่ต่อไปในทิศทางเดิม ด้วยความเร็วคงที่ จนกว่าจะถูกรบกวน" หลักการพื้นฐานนี้ได้รวมเข้าเป็นส่วนหนึ่งในกฎข้อที่หนึ่งของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ
ถึงแม้ว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพจะทำให้เกิดการสัมพัทธ์กันของปริมาณบางอย่าง เช่น เวลาซึ่งเรามักคิดว่าเป็นปริมาณสัมบูรณ์เนื่องจากประสบการณ์ในชีวิตประจำวัน ถึงกระนั้นมันก็มีปริมาณบางอย่างที่เป็นปริมาณสัมบูรณ์ทั้ง ๆ ที่เราคิดว่ามันน่าจะเป็นปริมาณสัมพัทธ์ กล่าวให้ชัดคือว่า อัตราเร็วของแสงจะเท่ากันสำหรับทุกผู้สังเกต แม้ว่าพวกเขาจะเคลื่อนที่สัมพัทธ์กันก็ตาม ทฤษฎีสัมพัทธภาพแสดงให้เห็นว่า c ไม่ใช่แค่ความเร็วของปรากฏการณ์ที่เรียกว่า แสง เท่านั้น แต่ยังเป็นค่าพื้นฐานที่เชื่อมปริภูมิกับเวลาเข้าด้วยกัน กล่าวโดยเจาะจงคือว่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพยืนยันว่าไม่มีวัตถุใดเคลื่อนที่เร็วเท่ากับแสงได้ เมตรต่อวินาที
เมตรต่อวินาที ( หรือย่อว่า m/s) เป็นหน่วยเอสไอ ของทั้งความเร็วและอัตราเร็วที่เป็นสเกลาร์ และเวกเตอร์ เป็นค่าของระยะทางวัดเป็นเมตรเทียบกับเวลาเป็นวินาที สัญลักษณ์นิยมเขียนในรูปภาษาอังกฤษว่า m/s หรือ m s การเคลื่อนที่ (ฟิสิกส์)
กลศาสตร์ดั่งเดิมได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ โดยสัมพัทธภาพพิเศษเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีความเร็วสูงเข้าใกล้ความเร็วของแสง ส่วนทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปใช้เพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ภายใต้แรงโน้มถ่วงในระดับลึก กาลิเลโอ กาลิเลอี
กาลิเลโอยังได้นำเสนอแนวคิดพื้นฐานเริ่มแรกเกี่ยวกับความสัมพัทธ์ เขากล่าวว่ากฎทางฟิสิกส์จะเหมือน ๆ กันภายใต้ระบบใด ๆ ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่เป็นเส้นตรง ไม่ว่าจะอยู่ที่ระดับความเร็วเท่าใดหรือไปยังทิศทางใด จากข้อความนี้จึงไม่มีการเคลื่อนที่แบบสัมบูรณ์หรือการหยุดนิ่งแบบสัมบูรณ์ หลักการพื้นฐานนี้เป็นกรอบความคิดตั้งต้นของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน และเป็นศูนย์กลางแนวคิดของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ ความเร่งสี่มิติ
ความเร่งสี่มิติ () ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเป็นเวกเตอร์สี่มิติ ควอนตัมเอนแทงเกิลเมนต์
ปรากฏการณ์เหล่านี้ได้มีการถูกบันทึกในงานวิจัยปี 1935 ของกลุ่ม Albert Einstein, Boris Podolsky และ Nathan Rosen และงานวิจัยอีกหลายฉบับของ Erwin Schrödinger ไม่นานหลังจากนั้น อธิบายถึงการเป็นที่รู้จักของกลุ่ม EPR paradox โดย Einstein และคนอื่นๆ ได้ทำการศึกษาพฤติกรรมที่เป็นไปไม่ได้ (impossible) ซึ่งเป็นการหักล้างกับความรู้แบบดั้งเดิม (local realist) โดยสิ้นเชิง (Einstein กำลังอ้างถึงการกระทำเหนือธรรมชาติ (spooky) ที่ระยะทางหนึ่ง) และแย้งว่าสมการของกลศาสตร์ควอนตัม (quantum mechanics) ที่เป็นที่ยอมรับอยู่แล้วยังไม่เสร็จสิ้น อย่างไรก็ตามหลังจากนั้นการคาดการณ์โดยสัญชาตญาณ (counter-intuitive prediction) เกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัมได้รับการตรวจสอบทางห้องปฏิบัติการไปแล้ว การทดลองเกิดขึ้นโดยอาศัยการวัดเชิงมุม (polarization) หรือการหมุนของอนุภาคพัวพันในทิศทางต่างกันไป โดยสวนทางกับทฤษฎีบทของเบลล์ (Bell's inequality) การทดลองแสดงให้เห็นเป็นเชิงสถิติว่าความรู้แบบเดิมนั้นไม่มีความถูกต้อง แม้ว่าการวัดจะเร็วกว่าแสงที่เคลื่อนที่ผ่านพื้นที่ที่ทำการวัดก็ตาม ไม่มีอิทธิพลที่ความเร็วแสง (light speed) หรือช้ากว่าใดๆ ที่จะสามารถวิ่งผ่านระหว่างอนุภาคพัวพันนี้ได้ การทดลองไม่นานมานี้ได้ทำการวัดอนุภาคพัวพันที่เวลาน้อยกว่า 10000 เปอร์เซ็นต์ของเวลาที่แสงเคลื่อนที่ระหว่างอนุภาคกลุ่มนั้น เมื่ออ้างถึงทฤษฎีควอนตัมที่เป็นทางการ ผลจากการทดลองเกิดขึ้นอย่างเฉียบพลัน ซึ่งเป็นไม่มีความเป็นไปได้ อย่างไรก็ตามเราสามารถใช้ผลการทดลองนี้ในการส่งข้อมูลที่มีความเร็วเหนือแสง (faster-than-light speeds) ได้ (ดูหัวข้อ Faster-than-light § Quantum mechanics) รอบต่อนาที
อัตราเร็วรอบต่อนาที เป็นค่าความถี่ (frequency) แบบหนึ่ง หน่วยเอสไอของความถี่คือ เฮิรตซ์ (Hz)  ความเร็ว
ความเร็วเฉลี่ยอันเกิดจากความความเร่งคงตัวจึงเป็น ( u + v ) 2 {\displaystyle {\tfrac {(\mathbf {u} +\mathbf {v} )}{2}}} ตำแหน่ง x ที่เปลี่ยนไปของวัตถุดังกล่าวในช่วงเวลานั้นหาได้จาก กลศาสตร์ดั้งเดิม
ความเร็ว หรือ อัตราการเปลี่ยนของตำแหน่งต่อเวลา ได้นิยามไว้ด้วยอนุพันธ์เวลาของตำแหน่งดังนี้ อัตราเร็วเหนือเสียง
เสียงเคลื่อนที่ด้วยการสั่น (คลื่นความดัน) ในตัวกลางยืดหยุ่น ในตัวกลางสถานะแก๊ส เสียงจะเดินทางตามยาวที่ความเร็วระดับต่างกัน ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับมวลโมเลกุลและอุณหภูมิของแก๊ส (โดยที่ความดันมีผลเล็กน้อย) เนื่องจากอุณหภูมิและส่วนประกอบของอากาศมีความแตกต่างกันอย่างชัดเจนตามระดับความสูง เลขมัคสำหรับอากาศยานจึงสามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้โดยที่อัตราเร็วอากาศไม่เปลี่ยนแปลง ในน้ำที่อุณหภูมิห้อง พิจารณาได้ว่าอัตราเร็วเหนือเสียงคืออัตราเร็วที่มีค่าสูงกว่า 1,440 เมตร/วินาที ในของแข็ง คลื่นเสียงสามารถเดินทางตามยาวหรือทแยง และมีอัตราเร็วสูงกว่าการเคลื่อนที่ในน้ำเสียอีก ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ
ในวิชาฟิสิกส์เบื้องต้นและหนังสือเก่า ๆ เกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพบางครั้งจะนิยามคำว่า "มวลเชิงสัมพัทธภาพ" ซึ่งเพิ่มขึ้นเมื่อความเร็วของวัตถุเพิ่มขึ้น ตามการตีความทางเรขาคณิตของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ มักจะไม่ชอบนิยามนี้ และคำว่า 'มวล' ถูกสงวนไว้สำหรับว่าคำว่า 'มวลนิ่ง' และไม่ขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิง กล่าวคือ มัน "ไม่แปรเปลี่ยน" มาตราพายุหมุนเขตร้อน
คำนิยามของความเร็วลมตามที่องค์การอุตุนิยมวิทยาโลกให้ไว้คือ คือค่าเฉลี่ยของความเร็วลมสูงสุด 10 นาที ที่ความสูง 10 ม. (33 ฟุต) อย่างไรก็ตามมาตราเฮอร์ริเคนของแซฟเฟอร์-ซิมป์สัน จะใช้การวัดความเร็วลมสูงสุดใน 1 นาที ที่ความสูง 10 ม. (33 ฟุต)[1][2] ส่วนมาตราที่ RSMC นิวเดลี ใช้คือความเร็วลมโดยประมาณใน 3 นาที และในออสเตรเลียจะใช้ทั้งค่าลมกระโชกสูงสุดเฉลี่ยใน 3 วินาที และความเร็วลมโดยประมาณใน 10 นาที[3][4] จึงทำให้การเปรียบเทียบระดับความรุนแรงของแต่ละแอ่งนั้นเป็นไปโดยยาก ปฏิทรรศน์ฝาแฝด
ในวิชาฟิสิกส์ ปฏิทรรศน์ฝาแฝด (Twin paradox) เป็นการทดลองในจินตนาการของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ เกี่ยวกับมนุษย์ผู้หนึ่งได้เดินทางไปในอวกาศด้วยจรวดความเร็วสูงแล้วกลับมายังโลก เมื่อกลับมาแล้วพบว่ามนุษย์คนนั้นมีอายุน้อยกว่าฝาแฝดของตัวเองที่อาศัยอยู่บนโลกตลอดเวลาจะทำให้ผู้สังเกตที่อยู่บนโลกรู้สึกว่าฝาแฝนที่เดินทางไปกับจรวจความเร็วสูงนั้นจะมีนาฬิกาที่เดินช้ากว่าตน ผลการทำนายครั้งนี้ทำดูเหมือนจะเป็นปริศนาถ้ามองในอีกมุมหนึ่งคือ มองว่าฝาแฝดที่อยู่บนโลกก็กำลังเคลื่อนที่หนีฝาแฝดที่อยู่บนจรวดขณะที่จรวดอยู่นิ่ง ๆ นั่นทำให้ฝาแฝดที่เดินทางไปกับจรวดรู้สึกว่าฝาแฝดที่อยู่บนโลกมีนาฬิกาที่เดินช้ากว่าตน จึงเรียกปัญหานี้ว่า "ปฏิทรรศน์" (paradox) แต่ในความเป็นจริงแล้ว ปัญหานี้ไม่ได้ขัดกันถ้ามองในกรอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพเพราะว่าปัญหานี้เป็นปัญหาที่เกิดขึ้นในกรอบที่มีความเร่งทำให้เกิดความเข้ากันไม่ได้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ และได้รับการยืนยันว่าเป็นจริงตามการทดลองจริงบนโลก เกี่ยวกับการวัดช่วงเวลาด้วยนาฬิกาที่แม่นยำสองเครื่อง ที่อยู่บนพื้นโลกหนึ่งเครื่อง และอยู่บนเครื่องบินที่บินรอบโลกหนึ่งเครื่อง การเคลื่อนที่ (ฟิสิกส์)
ทางช้างเผือกกำลังเคลื่อนที่ไปในอวกาศ นักดาราศาสตร์หลายคนเชื่อว่าทางช้างเผือกกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 600 กิโลเมตรต่อวินาที ของกาแลคซีที่อยู่ใกล้เคียง กรอบอ้างอิงอีกชุดหนึ่งคือรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล กรอบอ้างอิงนี้ชี้ให้เห็นว่าทางช้างเผือกกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 582 กิโลเมตรต่อวินาที อัตราเร็ว
ในขณะที่อัตราเร็วที่ขณะใดขณะหนึ่งซึ่งนิยามเป็นฟังก์ชันของ ระยะทาง (หรือ ความยาว) ในช่วงความยาว formula_6 จะให้อัตราเร็วเฉลี่ยในรูป อัตราเร็ว
อัตราเร็วที่ขณะใดขณะหนึ่งซึ่งนิยามเป็นฟังก์ชันของ เวลา ในช่วงเวลา formula_4 จะให้อัตราเร็วเฉลี่ยในรูป ความเร่ง
formula_9 กลศาสตร์ดั้งเดิม
ในทางฟิสิกส์ กลศาสตร์ดั้งเดิมอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุขนาดใหญ่โดยแปลงการเคลื่อนที่ต่าง ๆ ให้กลายเป็นส่วนของเครื่องจักรกล เหมือนกันกับวัตถุทางดาราศาสตร์ อาทิ ยานอวกาศ ดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ และ ดาราจักร รวมถึงครอบคลุมไปยังทุกสถานะของสสาร ทั้งของแข็ง ของเหลว และแก๊ส โดยจะให้ผลลัพธ์ที่มีความแม่นยำสูง แต่เมื่อวัตถุมีขนาดเล็กหรือมีความเร็วที่สูงใกล้เคียงกับความเร็วแสง กลศาสตร์ดั้งเดิมจะมีความถูกต้องที่ต่ำลง ต้องใช้กลศาสตร์ควอนตัมในการศึกษาแทนกลศาสตร์ดั้งเดิมเพื่อให้มีความถูกต้องในการคำนวณสูงขึ้น โดยกลศาสตร์ควอนตัมจะเหมาะสมที่จะศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีขนาดเล็กมาก ซึ่งได้ถูกปรับแต่งให้เข้ากับลักษณะของอะตอมในส่วนของความเป็นคลื่น-อนุภาคในอะตอมและโมเลกุล แต่เมื่อกลศาสตร์ทั้งสองไม่สามารถใช้ได้ จากกรณีที่วัตถุขนาดเล็กเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ทฤษฎีสนามควอนตัมจึงเป็นตัวเลือกที่นำมาใช้ในการคำนวณแทนกลศาสตร์ทั้งสอง อัตราเร็วของแสง
จากทฤษฎีทางฟิสิกส์ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทุกชนิดรวมทั้งแสง จะแพร่ออกไป(เคลื่อนที่)ในสุญญากาศ ด้วยอัตราเร็วคงที่ค่าหนึ่ง เรียกว่า อัตราเร็วของแสง ซึ่งเป็นค่าคงที่เชิงกายภาค เขียนแทนด้วยตัว c ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ความโน้มถ่วงยังแพร่ออกไปในอัตราเร็ว c ด้วย ความเร่ง
m คือมวลของวัตถุ แรง
แนวคิดเกี่ยวกับแรง ได้แก่ แรงขับซึ่งเพิ่มความเร็วของวัตถุให้มากขึ้น แรงฉุดซึ่งลดความเร็วของวัตถุ และทอร์กซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเร็วในการหมุนของวัตถุ ในวัตถุที่มีส่วนขยาย แรงที่ทำกระทำคือแรงที่กระทำต่อส่วนของวัตถุที่อยู่ติดกัน การกระจายตัวของแรงดังกล่าวเป็นความเครียดเชิงกล ซึ่งไม่ทำให้เกิดความเร่งของวัตถุมื่อแรงสมดุลกัน แรงที่กระจายตัวกระทำบนส่วนเล็ก ๆ ของวัตถุอาจเรียกได้ว่าเป็นความดัน ซึ่งเป็นความเคลียดอย่างหนึ่งและถ้าไม่สมดุลอาจทำให้วัตถุมีความเร่งได้ ความเครียดมักจะทำให้วัตถุเกิดการเสียรูปของวัตถุที่เป็นของแข็งหรือการไหลของของไหล ความเร่ง
ตัวอย่างที่ถูกใช้กับความเร่งสม่ำเสมอมากที่สุดก็คือการตกของวัตถุแบบเสรีภายใต้สนามแรงโน้มถ่วงซึ่งไม่คิดแรงต้านอากาศโดยใช้ค่าความโน้มถ่วงมาตรฐาน (หรือจะเรียกว่า "ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง") ตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อที่สอง แรงที่ F กระทำต่อวัตถุ จะได้ว่า ความเร่ง
"บทความหลัก : เมตรต่อวินาทีกำลังสอง" การเคลื่อนที่ (ฟิสิกส์)
ถ้า formula_1 คือ ความเร็วสุดท้าย formula_2 คือ ความเร็วเริ่มต้น formula_3 คือ ความเร่ง formula_4 คือ เวลา formula_5 คือ การกระจัด
ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่นั้นหมายความว่าความเร็วเริ่มต้นเป็นศูนย์จะได้ว่า อัตราเร็ว
ในรูปสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ ความเฉื่อย
ความเฉื่อย () ในทางฟิสิกส์ หมายถึง การต้านการเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุใด ๆ หลักการของความเฉื่อยเป็นหนึ่งในหลักการพื้นฐานของฟิสิกส์ดั้งเดิม ซึ่งนำมาอธิบายการเคลื่อนที่ของสสารและผลกระทบที่สสารนั้นได้รับจากแรงที่มากระทำ คำว่า inertia มาจากภาษาละติน "iners" หมายถึง เฉื่อยชาหรือขี้เกียจ อัตราเร็ว
อัตราเร็ว(v) ในรูป สมบัติเชิงกายภาพ มักแทนอัตราเร็วที่ขณะใดขณะหนึ่ง ในชีวิตจริงเรามักใช้ "อัตราเร็วเฉลี่ย" (ใช้สัญลักษณ์ formula_2) ซึ่งก็คือ อัตรา ของ ระยะทาง รวม (หรือ ความยาว) ต่อช่วง เวลา  ความเร่ง
F คือแรงทั้งหมดที่กระทำต่อวัตถุ เวลา
สิ่งที่มีปฏิกิริยากับเวลา นั้นไม่เกี่ยวข้องกับเวลาโดยรอบ แต่จะส่งผลเฉพาะต่อสิ่งนั้น ๆ สิ่งที่เข้าใจได้ในตอนนี้ คือ ตัวตน และ ผลของมัน หากเรือลำหนึ่งที่กำลังเคลื่อนที่อยู่กลางทะเล ถูกเร่งด้วยความเร็ว x2 เหมือนการเร่งภาพในวีดีโอ ทั้งคนและสัตว์ การเคลื่อนไหว ความคิด ทฤษฏี และ สรรพสิ่งในเรือลำนั้น จะไม่รู้สึกว่าผิดแปลกไปเลย และเรือลำหนึ่งซึ่งกำลังเคลื่อนที่อยู่กลางทะเลเช่นเดียวกัน ถูกทำให้ช้าเหมือนกับการสโลภาพในวีดีโอ ทุกสิ่งนั้นก็ผลจะไม่แตกต่างกับเรือลำแรกเลย ทั้งที่ฐานเวลานั้นแตกต่างกัน หากเรือสองลำนี้อยู่ในสายน้ำเดียวกันนั้น เวลาโดยรอบนั้นจะผกผันเกินความที่จะเป็น ฉนั้นแล้ว โดยส่วนมากเรือสองลำที่มีอยู่จึงแยกออกจากกันเกือบจะสิ้นเชิงอย่างใกล้เคียงถัดไปเรื่อยๆ นั้นเรียกว่า มิติ ส่วนมากไม่สามารถอยู่ในสายน้ำเดียวกันได้ , สิ่งที่มีปฏิริยากับเวลาได้ มีอยู่ไม่กี่สถานะ เริ่มจากน้อยไปหามาก คือ มวล พลังงาน แสง และ ผลของแสง ก็แปลกดีที่ทุกสิ่งจะวกกลับไปให้สมดุลในระดับหนึ่ง คือ ผลของแสงที่เกิดจากแสง สร้างมวล มวลสร้างพลังงาน พลังงานสร้างแสง และ แสงสร้างผลของแสง ,ผลของแสงที่ว่านี้ไม่เหมือนกับการที่ต้นไม้ได้รับแสงเพื่อใช้ประโยชน์ อย่างนั้นเรียกประโยชน์จากแสง ความเร่ง
คือหน่วยของเวกเตอร์แทนเจนต์ที่มุ่งไปยังทิศทางการเคลื่อนที่ในแต่ละช่วงเวลาต่าง ๆ  ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ
หลักสัมพัทธภาพ ซึ่งกล่าวว่าไม่มีกรอบอ้างอิงที่อยู่กับที่ นั้นสืบเนื่องมาจากกาลิเลโอ และถูกรวมเข้ากับฟิสิกส์ของนิวตัน อย่างไรก็ตาม ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 การมีอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้นักฟิสิกส์เสนอแนวคิดว่า เอกภพเต็มไปด้วยสารที่รู้จักในนาม "อีเทอร์" ซึ่งทำตัวเป็นตัวกลางยามที่การสั่นของคลื่นเคลื่อนไป อีเทอร์ถูกตั้งขึ้นเพื่อการมีกรอบอ้างอิงสัมบูรณ์ต้านกับหลักที่ว่าอัตราเร็วของกรอบอ้างอิงใด ๆ สามารถวัดได้ กล่าวอีกอย่างคือ อีเทอร์เป็นสิ่งเดียวที่ถูกตรึงหรือไม่เคลื่อนที่ในเอกภพ อีเทอร์ถูกสมมุติให้มีคุณสมบัติอันอัศจรรย์: มันยืดหยุ่นพอที่จะรองรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และคลื่นนั้นต้องสามารถมีการกระทำกับสสาร ในขณะที่ตัวอีเทอร์เองต้องไม่มีความต้านทานในการเคลื่อนที่สำหรับวัตถุที่ทะลุผ่านมันไป ผลการทดลองต่าง ๆ รวมทั้งการทดลองของไมเคิลสันและเมอร์เลย์ ชี้ให้เห็นว่าโลก 'อยู่กับที่' -- ซึ่งเป็นอะไรที่ยากจะอธิบายได้ เพราะโลกอยู่ในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ ผลลัพธ์อันสละสลวยของไอน์สไตน์ล้มล้างแนวคิดเรื่องอีเทอร์และการอยู่นิ่งสัมบูรณ์ ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษถูกเขียนขึ้นไม่ใช่แค่ถือว่ากรอบอ้างอิงเฉพาะใด ๆ นั้นพิเศษ แต่ว่าในสัมพัทธภาพ กรอบหนึ่ง ๆ ต้องสังเกตพบกฎทางฟิสิกส์แบบเดียวกันโดยไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วของผู้สังเกต กล่าวให้ชัดคือ อัตราเร็วของแสงในสุญญากาศต้องวัดได้ c เสมอ แม้ว่าจะวัดโดยระบบต่าง ๆ ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่าง ๆ (แต่คงที่) ความเร็วหลุดพ้น
ในวิชาฟิสิกส์ ความเร็วหลุดพ้น คือ อัตราเร็วที่พลังงานจลน์บวกกับพลังงานศักย์โน้มถ่วงของวัตถุแล้วมีค่าเป็นศูนย์ ความเร็วหลุดพ้น คือ ความเร็วที่จะพาวัตถุไปได้ไกลจนพ้นจากอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของโลกได้พอดี ถ้าต้องการส่งยานอวกาศออกไปให้พ้นจากสนามโน้มถ่วงของโลก ต้องทำให้ยานอวกาศเคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากกว่าความเร็วหลุดพ้น ความเร็วหลุดพ้นมีค่าประมาณ 11.2 km/s หรือ 40,320 km/h อัตราเร็วของเสียง
การเคลื่อนที่ของวัตถุใดๆด้วยอัตราเร็วเท่ากับเสียง ณ ตำแหน่งนั้น จะเรียกว่าอัตราเร็ว 1 มัค (Mach) ในทำนองเดียวกันถ้าเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว 2 เท่าของอัตราเร็วของเสียงวัตถุนั้นก็จะมีความเร็วเป็น 2 มัค อัตราเร็ว
หน่วยของอัตราเร็ว ได้แก่ ความเร่ง
formula_22 กลศาสตร์ดั้งเดิม
ขณะที่ตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่งของอนุภาคสามารถอธิบายได้ด้วยผู้สังเกตจากสถานะการเคลื่อนที่ใด ๆ ซึ่งกลศาสตร์ดั้งเดิมสามารถสมมุติได้ว่ากรอบอ้างอิงพิเศษที่อยู่ในธรรมชาติอยู่ในรูปแบบง่าย ๆ มีอยู่จริง โดยเรียกกรอบเหล่านี้ว่ากรอบอ้างอิงเฉื่อย จากนิยามเบื้องต้น กรอบอ้างอิงเฉื่อยเป็นการมองจากสิ่ง ๆ หนึ่งที่ไม่มีแรงมากระทำมา กล่าวคือกรอบอ้างอิงเฉื่อยจะไม่เคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ด้วยคงที่ด้วยเส้นตรง กรอบเหล่านี้จะถูกกำหนดไว้โดยแหล่งที่สามารถยืนยันได้ที่เป็นแรงมากระทำต่อผู้สังเกต ซึ่งคือ สนาม เช่น สนามไฟฟ้า (เกิดจากประจุไฟฟ้าสถิต) สนามแม่เหล็ก (เกิดจากประจุที่เคลื่อนที่) สนามแรงโน้มถ่วง (เกิดจากมวล) และอื่น ๆ กรอบอ้างอิงไม่เฉื่อยเป็นการมองจากสิ่ง ๆ หนึ่งที่มีความเร่งโดยอ้างอิงจากกรอบอ้างอิงเฉื่อย และในกรอบอ้างอิงไม่เฉื่อย อนุภาคจะปรากฏว่ามีแรงอื่น ๆ มากระทำที่ไม่สามารถอธิบายได้โดยสนามที่มีอยู่ โดยเรียกได้หลายอย่างทั้ง แรงในนิยาย แรงเฉื่อย หรือแรงเทียม ซึ่งสมการของการเคลื่อนที่จะมีแรงเหล่านี้เพิ่มในสมการเพื่อให้ตรงต่อผลลัพธ์จากการสังเกตในกรอบที่มีความเร่ง ในทางปฏิบัติ กรอบอ้างอิงเฉื่อยขึ้นอยู่กับดาวที่อยู่ไกล (จุดที่อยู่ไกลมาก ๆ) ซึ่งไม่มีความเร่งถือเป็นการประมาณการที่ดีสำหรับกรอบอ้างอิงเฉื่อย เวลา
ไอแซก นิวตัน คิดว่าเวลาและพื้นที่ (สเปซ) เป็นมิติสำหรับเหตุการณ์ต่าง ๆ ดังที่เขากล่าวว่า
ไอน์สไตน์คิดว่า เวลามีความสัมพัทธกับความเร็วแสง กล่าวคือ หากแสงเดินทางช้าลงก็จะไปดึงเวลาให้เดินเร็วขึ้น เพื่อชดเชยกับความเร็วแสงที่สูญเสียไป ทำให้แสงเดินทางด้วยความเร็วคงที่อยู่ตลอดเวลา โดยปัจจัยที่ทำให้แสงเดินทางช้าลงเช่น แรงโน้มถ่วงคือ ในที่ๆไม่มีแรงโน้มถ่วงเวลาจะเดินเร็วกว่าในที่ที่มีแรงโน้มถ่วง ซึ่งจากทฤษฎีของไอน์สไตน์ทำให้พบว่า การส่งดาวเทียมขึ้นไปนอกโลกเพื่อรายงานผลกลับมายังพื้นโลกนั้น ต้องหักค่าความต่างของเวลาออกไป เพื่อให้ข้อมูลที่ส่งมาเป็นข้อมูลที่เป็นจริง  ความเร่ง
formula_24 การเคลื่อนที่ (ฟิสิกส์)
ตามกฎของอุณหพลศาสตร์ อนุภาคทั้งหมดของสสารมีการเคลื่อนที่แบบสุ่มคงที่ตราบใดที่อุณหภูมิอยู่เหนือศูนย์สัมบูรณ์ ดังนั้นโมเลกุลและอะตอมที่ทำให้ร่างกายมนุษย์มีการสั่นสะเทือน การชนและการเคลื่อนที่ การเคลื่อนที่นี้สามารถตรวจจับได้ว่าเป็นอุณหภูมิที่สูงขึ้นซึ่งเป็นตัวแทนของพลังงานจลน์ที่มากขึ้นในอนุภาคทำให้รู้สึกอบอุ่นกับมนุษย์ที่รู้สึกถึงพลังงานความร้อนที่ถ่ายโอนจากวัตถุที่สัมผัสกับเส้นประสาทของพวกเขา ในทำนองเดียวกันเมื่อสัมผัสวัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำลงจะรู้สึกได้ว่ามีการถ่านเทความร้อนออกจากร่างกายทำให้รู้สึกเย็นแสงพุ่งออกไปด้วยอัตราเร็ว 299,792,458 เมตรต่อวินาที โดยประมาณ หรือ 299,792 กิโลเมตรต่อวินาที หรือ 186,282 ไมล์ต่อวินาที อัตราเร็วของแสง (หรือ formula_12) คือ อัตราเร็วของอนุภาคที่ไม่มีมวลและสนามที่สัมพันธ์กันในสูญญากาศ และเป็นขีดจำกัดของความเร็วที่วัตถุและข้อมูลสามารถเคลื่อนที่ได้ ดังนั้นอัตราเร็วแสงจึงเป็นขีดจำกัดทางกายภาพ อัตราเร็วไฮเปอร์โซนิก
การที่มีเลขมัคที่เที่ยงตรงแน่นอนนั้นอาจกล่าวได้ว่าอากาศยานลำนั้น ๆ กำลังบินไปด้วยอัตราเร็วไฮเปอร์โซนิกที่แตกต่างกันไป, เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของแต่ละส่วนในกระแสอากาศ (เช่นการแยกออกจากกันในระดับโมเลกุลและการไอออนไนซ์) เกิดขึ้นที่อัตราเร็วที่แตกต่างกัน; ผลลัพธ์เหล่านี้โดยรวมกลายเป็นสิ่งสำคัญที่อัตราเร็วประมาณมัค 5 ระบบกฏเกณฑ์ของอัตราเร็วระดับไฮเปอร์โซนิกมักจะกำหนดไว้เป็นอีกทางเลือกหนึ่งเมื่อระบบแรมเจ็ตไม่ทำการผลิตแรงผลักดันสุทธิออกมา ความเร็ว
Δ x = u Δ t + 1 2 a Δ t 2 {\displaystyle \Delta \mathbf {x} =\mathbf {u} \Delta t+{\frac {1}{2}}\mathbf {a} \Delta t^{2}} ความเร่ง
formula_4 เฟอร์รารี่ แคลิฟอร์เนีย
คำว่า "ที" (T) หมายถึง เทอร์โบ (Turbo) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีของทางเฟอร์รารี่ ซึ่งได้ใช้ล่าสุดกับ เฟอร์รารี่ เอฟ40แคลิฟอร์เนีย มีความเร็วสูงสุดที่ 310 กม./ชม. (193 ไมล์/ชม.) และทำความเร่ง 0-100 กม./ชม. ได้ในที่ 3.9 วินาที แม้ว่าด้วยน้ำหนักที่ 180 กิโลกรัม (397 lb) ซึ่งหนักกว่า แต่สมรรถนะเมื่อเทียบกับ เฟอร์รารี่ เอฟ430 ซึ่งเบากว่า แต่สามารถทำความเร่ง 0-100 กม./ชม. ได้ในเวลาเท่ากัน การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์
จุดที่วัตถุเคลื่อนที่ขึ้นไปได้เป็นระยะสูงที่สุดก่อนที่จะตกกลับลงมา เรียกว่า จุดสูงสุดของการเคลื่อนที่ของวัตถุ ณ จุดนี้ องค์ประกอบของความเร็วในแนวดิ่ง formula_45 นั้นคือ
เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ไปถึงจุดสูงสุด
จากการกระจัดที่สูงที่สุดของการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์
ความสัมพันธืระหว่างระยะไกลสุดบนแนวราบ formula_50 กับระยะสูงสุด formula_51 ที่ formula_52 เป็น  สนามแรงบิด (วิทยาศาสตร์เทียม)
ในทางฟิสิกส์ สนามเป็นการบ่งชี้ของปริมาณ (เวกเตอร์, การบิด - Tensor หรือ การหมุน - Spinor) ต่อทุกจุดบนอวกาศที่มีมันอยู่ข้างใน คำว่า Torsion ที่แปลว่าการบิด หมายถึงตัวแปรใด ๆ ก็ตามที่แสดงถึงการบิดหมุน ดังนั้น สนามแรงบิดจึงมีอยู่จริง ตัวอย่างเช่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีการ Polarized เป็นรอบวง หรือความเครียดจากแรงบิดของวัตถุแข็งภายใต้แรงเครียดบิด (Stress tensor) ก็สามารถแสดงอธิบายออกมาในรูปของสนามแรงบิดได้ แม้ในการใช้งานจริงเราจะไม่ใช้ศัพท์นี้เท่าไร สนามการหมุน โดยเฉพาะใน Fermionic field อันเป็นสิ่งที่มีอยู่ตามคอนเซปต์ของฟิสิกส์อนุภาค และทฤษฎีสนามควอนตั้ม เมื่อก้าวล่วงจากส่วนงานวิจัยที่เป็นระเบียบแบบแผนตามข้างต้น ก็มีกลุ่มคนที่นำลักษณะของสนามการหมุนหรือสนามการบิดที่เป็นวิทยาศาสตร์ไปใช้อ้างว่า Spin-Spin interaction (ที่เป็นปรากฏการณ์เชิงควอนตัมที่มีการศึกษามาแล้วเป็นอย่างดี) สามารถส่งผ่านห้วงว่างอวกาศคล้ายกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยไม่มีการนำมวล หรือพลังงาน เป็นการส่งผ่านเฉพาะข้อมูลล้วน ๆ และเดินทางด้วยความเร็ว 109 เท่าของความเร็วแสง ในขณะเดียวกัน คนกลุ่มนี้ยังอ้างด้วยว่า Spin-Spin interaction ถูกนำพาด้วยนิวตริโน ซึ่งมีมวลเพียงน้อยนิด มีพลังงานมหาศาล และไม่มีปฏิสัมพันธ์กับสสาร แต่ในขณะเดียวกัน สามารถผลิตขึ้น และตรวจจับได้อย่างง่ายดาย[8] ความสมมูลมวล–พลังงาน
เมื่อ "E" คือพลังงาน "m" คือมวล และ "c" คือค่าความเร็วแสงในสุญญากาศ สมการนี้มีหน่วยทั้งสองข้างที่สอดคล้องกัน จึงเป็นจริงเสมอไม่ว่าจะใช้ระบบหน่วยการวัดใด ๆ สมการของการเคลื่อนที่
ความเร็วของวัตถุที่ตำแหน่งใด ๆ  การเคลื่อนที่ (ฟิสิกส์)
โมเมนตัมคือปริมาณที่ใช้ในการวัดการเคลื่อนที่ของวัตถุ โมเมนตัมของวัตถุเกี่ยวข้องกับมวลและความเร็วของวัตถุ และโมเมนตัมทั้งหมดของวัตถุทั้งหมดในระบบโดดเดี่ยว (อย่างใดอย่างหนึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอก) ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลาตามที่อธิบายไว้ในกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม ความเร่ง
ความเร่งเฉลี่ยของวัตถุใดวัตถุหนึ่งในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งคืออัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็ว formula_1ต่อช่วงเวลา formula_2 เขียนได้ว่า : หลุมดำ
เหตุผลที่นิยมจะนำมาอธิบายปรากฏการณ์หลุมดำก็คือแนวคิดเกี่ยวกับความเร็วหลุดพ้น ความเร็วนี้เป็นที่ต้องการสำหรับการเริ่มต้นที่ผิวของวัตถุขนาดใหญ่เพื่อที่จะหลุดจากสนามโน้มถ่วงของวัตถุใด ๆ แนวคิดนี้มาจากกฎความโน้มถ่วงของนิวตันที่ความเร็วหลุดพ้นของวัตถุหนาแน่นเพียงพอจะเท่ากับหรือมากกว่าความเร็วแสง มีการกล่าวอ้างว่าไม่มีอะไรที่จะมากกว่าความเร็วแสงได้ จึงสรุปได้ว่าไม่มีสสารใดจะสามารถหนีจากวัตถุที่หนาแน่นขนาดนี้ได้ อย่างไรก็ดี ข้อขัดแย้งนี้ก็ยังมีช่องโหว่ที่ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมแสงจึงมีผลต่อวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วง หรือเหตุใดมันจึงไม่สามารถหลุดออกมาได้ และก็ไม่สามารถอธิบายว่าทำไมยานอวกาศที่มีกำลังส่งไม่สามารถที่จะหยุดได้อย่างอิสระ ความเร็วแนวเล็ง
ความเร็วแนวเล็ง บางครั้งก็เรียกว่า ความเร็วเชิงรัศมี หรือ ความเร็วแนวรัศมี () เป็นความเร็วของวัตถุในทิศทางที่อยู่ตรงแนวสายตาของเรา ไม่ว่าจะเป็นการเคลื่อนเข้าหาตัวเราหรือเคลื่อนออกจากตัวเราก็ตาม แสงจากวัตถุที่มีความเร็วแนวเล็งที่แน่นอนสามารถทำให้เกิดปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ได้ โดยความถี่ของแสงจะลดลงขณะที่วัตถุเคลื่อนที่ห่างออกไป (เรียกว่า การเคลื่อนไปทางแดง) หรือความถี่จะเพิ่มขึ้นเมื่อวัตถุเคลื่อนใกล้เข้ามา (เรียกว่า การเคลื่อนไปทางน้ำเงิน) กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
โดยที่ :formula_15 คือความเร็วของมวลที่ถูกปล่อยออกไปหรือรับเข้ามาเมื่อเทียบกับวัตถุ จากสมการนี้เราจะได้สมการของการเคลื่อนที่ของระบบมวลแปรผัน ตัวอย่างเช่น สมการจรวดซีออลคอฟสกี ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ปริมาณ formula_16 ทางซ้ายของสมการซึ่งแสดงการถ่ายโอนของโมเมนตัม หมายถึงแรง (แรงที่กระทำต่อวัตถุโดยมวลที่เปลี่ยนแปลงเช่นไอเสียจรวด) และรวมอยู่ในปริมาณ formula_17 การเคลื่อนที่ (ฟิสิกส์)
ในกลศาสตร์ดั่งเดิม การวัดและการทำนายสถานะของวัตถุสามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำ เช่น ตำแหน่ง และ ความเร็ว ในกลศาสตร์ควอนตัมเนื่องจากหลักความไม่แน่นอน สถานะที่สมบูรณ์ของอนุภาคย่อย เช่น ตำแหน่งและความเร็วไม่สามารถกำหนดได้พร้อม ๆ กัน ฟิสิกส์
ในยุคปัจจุบันการสร้างเครื่องมือเพื่อบุกเบิกพรมแดนใหม่ในฟิสิกส์ โดยเฉพาะในส่วนของวิชาฟิสิกส์อนุภาคและจักรวาลวิทยาเป็นเรื่องที่
สลับซับซ้อนมาก บางโครงการอย่าง Gravity Probe B ซึ่งเป็นดาวเทียมทำหน้าที่ตรวจสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ก็ต้องใช้เวลาในการดำเนินโครงการถึง 40 กว่าปี (ตั้งแต่เสนอโครงการโดย Leonard Schiff เมื่อปี ค.ศ. 1961 ซึ่งเพิ่งจะได้ปล่อยดาวเทียมสู่วงโคจรเมื่อปี ค.ศ. 2004 ซึ่งตัว Schiff เองก็ถึงแก่กรรมไปก่อนหน้านั้นแล้ว) โครงการบางโครงการก็ต้องอาศัยการร่วมมือกันในระดับนานาชาติที่ต้องสนับสนุนทั้งกำลังคนและงบประมาณ เช่น โครงการเครื่องเร่งอนุภาค Large Hadron Collider (LHC)  ที่ CERN (เป็นศูนย์วิจัยที่ปรากฏในตอนต้นของนิยาย เทวากับซาตาน ของ แดน บราวน์) ก็ต้องใช้อุโมงค์ใต้ดินเป็นวงแหวนที่มีเส้นรอบวงถึง 27 กิโลเมตร ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่แพงเกินกว่าที่จะเป็นโครงการที่สร้างโดยประเทศเดียว ในการที่จะเสนอขออนุมัติโครงการเพื่อสร้างการทดลองใหญ่โตที่แสนแพงเช่นนี้ต้องอาศัยความรู้ทางด้านฟิสิกส์เชิงทฤษฎีช่วยเป็นอย่างมาก หลายครั้งก่อนที่จะเสนอโครงการจะต้องมีการสร้างแบบจำลองที่ละเอียดและซับซ้อนเพื่อที่จะทำนายล่วงหน้าว่าเครื่องมือที่สร้างขึ้นจะวัดอะไรได้บ้างและผลการทดลองจะออกมาในลักษณะใด ตัวอย่างเช่น เครื่องเร่งอนุภาค LHC ก็ต้องมีการคำนวณมาก่อนว่ามวลของอนุภาคฮิกส์ ทำนายจากแบบจำลองSuper Symmetryจะอยู่ในระดับพลังงานใด จะตรวจวัดได้ไหมเป็นต้น ซึ่งแน่นอนว่า มวลของอนุภาคฮิกส์ จากแบบจำลองต่าง ๆ ก็เป็นเพียงหนึ่งในอีกหลาย ๆ ปรากฏการณ์ที่ฟิสิกส์ทฤษฎีทำทายไว้ล่วงหน้าให้ได้ก่อนสร้างเครื่องเร่งอนุภาคอย่าง LHC นั่นคือ นักฟิสิกส์ในปัจจุบันต้องมั่นใจถึงระดับหนึ่งว่าผลการทดลองจากโครงการต่าง ๆ จะต้องคุ้มค่ากับเงินที่ลงทุนไป รถไฟความเร็วสูง
ภัยพิบัตินำไปสู่​​การเปลี่ยนแปลงหลายอย่างในการบริหารจัดการและการใช้ประโยชน์ของรถไฟความเร็วสูงในประเทศจีน. แม้จะมีความจริงที่ว่าความเร็วที่สูงไม่ได้เป็นปัจจัยในการเกิดอุบัติเหตุ, หนึ่งในการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญคือการลดลง 50 กิโลเมตร/ชั่วโมง (31 ไมล์ต่อชั่วโมง)ของทุกความเร็วสูงสุดในระบบ HSTของจีน, 350 กิโลเมตร/ชั่วโมง (217 ไมล์ต่อชั่วโมง) กลายเป็น 300, 250 กิโลเมตร/ชั่วโมง (155 ไมล์ต่อชั่วโมง) กลายเป็น 200 และ 150 กิโลเมตร/ชั่วโมง (124 ไมล์ต่อชั่วโมง) กลายเป็น 160. การเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์
องค์ประกอบของความเร็วในแรวราบของวัตถุจะไม่เปลี่ยนแปลงตลอดการเคลื่อนที่ และองค์ประกอบของความเร็วในแนวตั้งจะเพิ่มขึ้นแบบเส้นตรงเพราะมีความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วงที่มีค่าคงที่ องค์ประกอบของความเร็วทั้งในทิศทาง x และ y สามารถรวมกันเพื่อแก้ปัญหาองค์ประกอบของความเร็ว ณ เวลา formula_12 ได้ดังนี้
ขนาดของความเร็ว (ภายใต้ทฤษฎีบทพีทาโกรัส) ความเร็ว
v = u + a Δ t {\displaystyle \mathbf {v} =\mathbf {u} +\mathbf {a} \Delta t} พลศาสตร์ของไหล
การเคลื่อนที่ของของไหลด้วยวิธีการเขียนเวกเตอร์ความเร็วของของไหลที่แต่ละจุด มีความยาวของเวกเตอร์แทนอัตราเร็วของการไหลและทิศทางของเวกเตอร์แทนทิศทางการไหล หรืออีกวิธีหนึ่งคือการเขียนที่เราเรียกว่า สายกระแส ซึ่งคือเส้นสัมผัสกับทิศทางของความเร็ว ระยะช่องไฟระหว่างแต่ละเส้นในสายกระแสเป็นตัวระบุความมากน้อยของอัตราของการไหล ถ้าช่องไฟแคบแสดงว่าอัตราเร็วของการไหลมีค่าสุง และช่องไฟระหว่างเส้นห่างกันมากแสดงว่ามีอัตราการไหลต่ำ สำหรับการไหลแบบสม่ำเสมอ เส้นในสายกระแสจะไม่เปลี่ยนแปลง กิโลเมตรต่อชั่วโมง
กิโลเมตรต่อชั่วโมง () เป็นหน่วยวัดอัตราเร็ว (ปริมาณสเกลาร์) และความเร็ว (ปริมาณเวกเตอร์) ตามคำจำกัดความ วัตถุหนึ่งเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว 5 กิโลเมตรต่อชั่วโมง แปลว่าในเวลา 1 ชั่วโมง วัตถุนั้นจะเคลื่อนที่ได้ระยะทาง 5 กิโลเมตร อักษรย่อสำหรับกิโลเมตรต่อชั่วโมงคือ กม./ชม. หรือ กม.·ชม. กลศาสตร์ดั้งเดิม
ความเร็วแสงไม่ใช่ค่าคงที่ในกลศาสตร์ดั้งเดิม หรือไม่ใช่เป็นตำแหน่งพิเศษที่ถูกให้โดยความเร็วแสงในกลศาสตร์สัมพัทธภาพซึ่งตรงข้ามกับกลศาสตร์ดั้งเดิม ความสมมูลมวล–พลังงาน
ในบทความ "Does the inertia of a body depend upon its energy-content?" (ความเฉื่อยแห่งวัตถุขึ้นกับปริมาณพลังงานของวัตถุนั้นหรือไม่ ?) ไอนสไตน์ใช้ V เป็นตัวแทนความเร็วของแสงในสุญญากาศ และ L เป็นพลังงานที่สูญเสียไปจากวัตถุนั้นในรูปของการแผ่รังสี ดังนั้นในบทความดังกล่าวจึงไม่มี "E" = "mc" แต่มีประโยคในภาษาเยอรมันที่แปลว่า "ถ้าวัตถุปลดปล่อยพลังงาน L ในรูปการแผ่รังสี มวลของมันจะหายไป L/V" และมีข้อความประกอบว่านี่เป็นแค่การประมาณค่าโดยตัดเทอมอันดับสี่และอันดับที่สูงกว่าออกไปจากอนุกรม ใน ค.ศ. 1907 สมการนี้ถูกเขียนในรูป "M" = "E/c" โดย Max Planck และต่อมาก็ได้มีการตีความหมายในเชิงควอนตัม โดย Johannes Stark ซึ่งเขียนสมการในรูป e=m c ใน ค.ศ. 1924 Louis de Broglie เขียนถึงสมการนี้ด้วยข้อความ
"énergie=masse c" ใน "Research on the Theory of the Quanta" แทนที่จะเขียนเป็นสมการ "E" = "mc" หลังสงครามโลกครั้งที่สองไอนสไตน์กลับมาเขียนงานด้านนี้อีกครั้งและเขียน "E" = "mc" ในชื่อบทความ เพื่ออธิบายให้คนทั่วไปเข้าใจ โมเมนตัม
โมเมนตัม หมายถึง ความสามารถในการเคลื่อนที่ของวัตถุ ซึ่งมีค่าเท่ากับผลคูณระหว่างมวลและความเร็วของวัตถุ มวลเป็นปริมาณสเกลาร์ แต่ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ เมื่อนำปริมาณทั้งสองเข้าคูณด้วยกัน ถือว่าปริมาณใหม่เป็นปริมาณเวกเตอร์เสมอ ฉะนั้นโมเมนตัมจึงเป็นปริมาณเวกเตอร์ คือมีทั้งขนาดและทิศทาง ความเร่ง
formula_14 การเคลื่อนที่ (ฟิสิกส์)
การเคลื่อนที่ในฟิสิกส์ หมายถึง การเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุในช่วงเวลาหนึ่ง ถูกอธิบายด้วย การกระจัด ระยะทาง ความเร็ว ความเร่ง เวลา และอัตราเร็ว การเคลื่อนที่ของวัตถุจะถูกสังเกตได้โดยผู้สังเกตที่เป็นส่วนหนึ่งของกรอบอ้างอิง ทำการวัดการเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุเทียบกับกรอบอ้างอิงนั้น การผลิตคู่
formula_1
ในฟิสิกส์นิวเคลียร์, สิ่งที่จะเกิดขึ้นตามสมการนี้เกิดขึ้นเมื่อโฟตอนพลังงานสูงได้มีปฏิกิริยากับนิวเคลียสของอะตอม พลังงานของโฟตอนนี้สามารถแปลงให้เป็นมวลได้โดยผ่านทางสมการไอน์สไตน์,; เมื่อ E เป็นพลังงาน m คือ มวลและ c คือ ความเร็วของแสง ความเร่งสี่มิติ
โดยที่ "m" คือมวลอยู่นิ่งของอนุภาค ความเร็ว
v = lim Δ t → 0 x ( t + Δ t ) − x ( t ) Δ t = d x d t {\displaystyle \mathbf {v} =\lim _{\Delta t\to 0}{{\mathbf {x} (t+\Delta t)-\mathbf {x} (t)} \over \Delta t}={\mathrm {d} \mathbf {x} \over \mathrm {d} t}} เรเดียน
เรเดียนมีประโยชน์ในการแยกแยะระหว่างปริมาณของความแตกต่างในธรรมชาติ แต่ยังอยู่ในมิติเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ความเร็วเชิงมุมสามารถวัดได้ในหน่วยเรเดียนต่อวินาที (rad/s) เป็นการใช้หน่วยเรเดียนเพื่อเน้นว่า ความเร็วเชิงมุมมีค่าเท่ากับ 2π คูณด้วยความถี่ของการหมุน