Швидкість тіла можна визначити як відстань, яке це саме тіло проходить за одиницю часу. В системі СІ вимірюється в м / с (метрах в секунду). Однак у фізиці швидкість розглядають як відстань, яке тіло проходить в певному напрямку за одиницю часу. Так як вказується напрямок, то швидкість стає векторною величиною.
Також нерідко в фізиці поняття «швидкість» замінюють на «вектор швидкості». Однак часто в українській мові під просто «швидкістю» розуміють як раз векторну величину. В англійській є два поняття швидкості: velocity - швидкість як векторна величина, speed - швидкість як скалярна величина, що позначає швидкість переміщення.
Щоб вказати переміщення тіла за одиницю часу (т. Е. Його швидкість), треба показати 1) наскільки перемістилося тіло за одиницю часу і 2) в якому напрямку.
На графіках залежності координати тіла від часу відбивається не тільки швидкість тіла, але і напрям швидкості тіла. Так, якщо координата з плином часу збільшується, то тіло рухається в позитивному напрямку. Якщо координата з плином часу зменшується, то тіло рухається в негативному напрямку. У першому випадку швидкість буде позитивною величиною, в другому негативною. Таким чином і це означає, що швидкість - векторна величина.
Для прямолінійного рівномірного руху координата (x) тіла в момент часу t визначається за формулою x = x0 + vt. Тут x0 - координата тіла в момент початку вимірювання (t0), v - швидкість тіла, т. Е. Його переміщення за 1 одиницю часу (зазвичай секунду). Якщо тіло рухається в негативному напрямку осі X, то швидкість буде мати негативне значення, і тоді формула набуде вигляду x = x0 - vt.
Нижче в системі координат зображені графіки руху трьох тіл. За графіками видно, як з плином часу змінювалися координати тел. Тіло, чий графік зображений зеленим кольором, рухалося в позитивному напрямку осі X (яка зображена вертикально), тому що чим більше секунд проходило, тим координата x тіла ставала більше. Те ж саме можна сказати про рух тіла, чий графік синій. Помаранчевий графік показує, що тіло рухалося в негативному напрямку осі X (по вертикалі вниз), так як з кожною наступною секундою руху його координата зменшувалася.
«Синє» тіло рухалося швидше «зеленого», так як його графік має більш крутий підйом, т. Е. Координата з кожною секундою змінювалася сильніше. Це можна побачити і за формулами. У одного тіла v = 2 м / с, у іншого v = 4 м / с. Векторна швидкість «помаранчевого» тіла дорівнює -1 м / с. Мінус каже, що воно рухалося в протилежному позитивного напрямку. Модуль же швидкості дорівнює 1 м / с.
Мінус перед чисельним значенням швидкості зовсім не означає, що тіло рухається повільніше, ніж те, у якого плюс. Так тіло, що має вектор швидкості -10 м / с, рухається швидше, ніж тіло, у якого швидкість дорівнює 9 м / с. Мінус відображає лише те, що тіло рухається в зворотному напрямку.
Те, що швидкість у фізиці приймають за векторну величину, є в тому числі наслідок того, що в залежності від напрямку руху зміна координати тіла на графіку може бути як позитивною, так і негативною величиною. Зміна координати знаходиться як різниця між наступним і попереднім моментом часу. Якщо, наприклад, тіло в момент часу через 5 с від початку вимірювання було в точці з координатою 12 м, а через 6 с - в точці з координатою 16 м, то зміна дорівнює 16 - 12 = 4 м (величина позитивна). Якщо ж тіло спочатку було в точці 12 м, а потім 8 м, то 8 - 12 = -4 м (величина негативна).