
In fisica, in primo luogo in cinematica, la velocità (dal latino "vēlōcitās", a sua volta derivato da "vēlōx", cioè "veloce") è una grandezza vettoriale definita come la variazione della posizione di un corpo in funzione del tempo, ossia, in termini matematici, come la derivata del vettore posizione rispetto al tempo.
Nel Sistema Internazionale la velocità si misura in m·s (metri al secondo).
Quando non specificato, per "velocità" si intende la "velocità traslazionale", sottintendendo che lo spostamento a cui si fa riferimento è una traslazione nello spazio. Il termine, "velocità", infatti, può essere utilizzato con un significato più generale per indicare la variazione di una coordinata spaziale in funzione del tempo. Ad esempio, nella descrizione del moto rotatorio, per definire la "velocità di rotazione" si usano la velocità angolare e la velocità areolare.
Talvolta si usa il termine "rapidità" per indicare il modulo della velocità. Ciò viene fatto in analogia con la lingua inglese, nella quale si indica con "speed" la rapidità e con "velocity" la velocità in senso vettoriale.
La variazione della velocità, sia in aumento che in diminuzione, è l'accelerazione, anche se nel linguaggio comune a volte si parla di "decelerazione" quando la velocità diminuisce.
La velocità è un vettore che indica la rapidità del moto, la direzione e il verso di un punto materiale in movimento. Essa si riduce a una grandezza scalare soltanto in casi particolari, ad esempio, nel moto rettilineo uniforme, in cui il vettore ha una sola componente diversa da zero.
Si definisce "velocità media" formula_1 il rapporto tra lo spostamento, inteso come la variazione dello posizione, formula_2 e l'intervallo di tempo formula_3 impiegato a percorrerlo:
dove formula_5 e formula_6 sono i vettori posizione agli istanti iniziale formula_7 e finale formula_8. La velocità media può essere vista come il coefficiente angolare della retta in un grafico spazio-tempo. In particolare si parla di velocità positiva , se l'angolo che la retta forma con l'asse delle ascisse è acuto e di velocità negativa , se l'angolo che la retta forma con l'asse delle ascisse è ottuso. 
Si definisce "velocità istantanea" formula_9 il limite della velocità media per intervalli di tempo molto brevi, ovvero la derivata della posizione rispetto al tempo:. In parole povere la velocità istantanea è il valore limite della velocità media nell'intorno di un determinato istante quando la variazione di tempo formula_10 considerata tende al valore 0.
Si noti che la velocità media è proprio la media della velocità istantanea in un tempo finito formula_12:
avendo usato il teorema fondamentale del calcolo integrale.
In un contesto più formale, sia formula_14 la lunghezza di un arco della curva percorsa dall'oggetto in moto, ovvero lo spostamento dell'oggetto al tempo formula_15. La norma della velocità istantanea nel punto formula_16 è la derivata dello spostamento rispetto al tempo:
ed il vettore velocità ha la direzione del moto:
con formula_19 il vettore unitario tangente alla curva.
Utilizzando uno spazio bidimensionale, la velocità media e quella istantanea si possono scomporre nel seguente modo:
dove formula_21 e formula_22 sono due versori in direzione degli assi formula_23 e formula_24. Il modulo del vettore velocità è a sua volta scomponibile nei suoi componenti:
dove formula_26 è il momento statico e formula_27 la quantità di moto totale del sistema.
In caso di caduta di un oggetto immerso in un campo gravitazionale, la velocità finale dell'oggetto può essere determinata utilizzando la conservazione dell'energia, ottenendo così una semplice espressione:
dove formula_29 è la differenza di quota tra il punto di caduta e quello in cui l'oggetto si ferma.
In quest'ultimo caso si parla di velocità di impatto.
Per velocità terminale di caduta, o "velocità limite", si intende la velocità massima che raggiunge un corpo in caduta. Cadendo attraverso un fluido infatti il corpo incontra una crescente resistenza all'aumentare della velocità e quando l'attrito eguaglia la forza di attrazione gravitazionale la velocità si stabilizza.
La velocità della luce, o di qualsiasi altra onda elettromagnetica, è identica nel vuoto per tutti i sistemi di riferimento. Questa invarianza, implicita nelle simmetrie delle equazioni di Maxwell per la propagazione delle onde elettromagnetiche e verificata sperimentalmente alla fine del 1800 con l'esperimento di Michelson-Morley, ha portato alla necessità di modificare le equazioni del moto e della dinamica. Una delle conseguenze della teoria della relatività ristretta di Albert Einstein è che la velocità massima raggiungibile al limite da un qualunque oggetto fisico è quella della luce nel vuoto.


Una leva è una macchina semplice che non trasforma l'energia, ma reindirizza le forze; è costituita da un'asta rigida capace di muoversi attorno a un punto fisso, chiamato fulcro; è un'applicazione del principio di equilibrio dei momenti.
La condizione di equilibrio si verifica quando il momento della forza motrice è uguale al momento della forza resistente, ovvero la somma dei momenti meccanici ad essa applicati deve essere uguale a zero, come la risultante delle forze. Poiché nella leva l'asse di rotazione è fisso e sono applicate solo due forze, è sufficiente uguagliare i due momenti:
dove:
Nel caso in cui le forze siano perpendicolari all'asta, la formula si semplifica
formula_6
Segue che
ovvero il braccio e la forza su di esso applicata sono inversamente proporzionali.
Dalla condizione di equilibrio, segue che, imprimendo all'estremità del braccio lungo della leva un movimento con una determinata forza, l'estremità del suo braccio corto si muoverà con una forza moltiplicata di un fattore "b"/"b", anche se percorrerà un cammino ridotto dello stesso fattore, e viceversa se l'azione viene invece compiuta sul braccio corto. Il rapporto tra le dimensioni dei bracci determina quindi il rapporto tra forza resistente e forza da applicare.
In base al rapporto tra forza resistente e forza applicata (o potenza) le leve si distinguono in tre tipi:
In base alla posizione reciproca del fulcro e delle forze le leve si distinguono in:
La tabella seguente riporta alcuni semplici esempi di leve, indicando il fulcro, i punti di applicazione delle forze, il tipo di leva.
Il caso del remo di una barca è un tipo di leva che richiede particolare attenzione: può essere considerata come una leva di primo o secondo tipo a seconda della fase di utilizzo. Lo scalmo è il fulcro quando la pala sta per aria e la resistenza è rappresentata dal peso del remo fuori dalla barca; la pala è il fulcro quando sta immersa e quindi la resistenza (massa inerte della barca e forze di attrito) agisce sullo scalmo. Quando la pala sta per aria la leva è I tipo, quando la pala è immersa è II tipo.
Il caso della pagaia da kayak è ulteriormente complicato dal fatto che il fulcro, la resistenza e la potenza non giacciono sullo stesso asse: in un sistema di riferimento solidale alla terra infatti il fulcro è sempre l'acqua, la potenza è la sommatoria delle due mani e la resistenza è applicata alla chiglia della canoa, mentre in un sistema di riferimento solidale al kayak, il fulcro è rappresentato dalle mani.
Nel caso del sollevamento sugli avampiedi, anche se viene definita come leva di secondo genere e quindi sempre vantaggiosa, non bisogna farsi trarre in inganno a pensare che i muscoli gemelli debbano generare una forza minore rispetto al peso corporeo. Infatti, andando a calcolare la forza di reazione data dal terreno, troveremo un valore minore rispetto alla forza peso data dal corpo. Questo risultato può essere dimostrato assurdo in maniera empirica molto semplicemente dato che, se fosse vero tale risultato, sollevandoci sugli avampiedi sopra una bilancia, dovremmo veder diminuire il nostro peso. La considerazione che la caviglia sia una leva favorevole è data dal fatto che erroneamente si considera come unica forza agente sull'articolazione la forza peso del corpo, mentre su di essa agisce anche una forza di compressione data dalla contrazione muscolare (in questo caso dalla contrazione del gastrocnemio) tale da aumentare la forza resistente agente sulla leva. In questa situazione, per poter valutare in maniera più semplice il guadagno meccanico, conviene vedere la caviglia come una leva di primo genere, con il fulcro posizionato nell'articolazione della caviglia e spostando la forza resistente sull'avampiede, con intensità pari al peso del corpo.
Il tagliaunghie, in effetti, combina solitamente ad una leva di terzo genere (la parte dello strumento che di fatto taglia l'unghia) una leva di secondo genere (la parte dello strumento su cui si agisce con le dita).
