เราคงจะคุ้นเคยกันดีกับคำว่าอัตราเร็วและความเร็ว เช่น รถยนต์วิ่งด้วยอัตราเร็ว 90 กิโลเมตรต่อชั่วโมง รถแข่งทำความเร็วที่ 180 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งหากฟังโดยทั่วไปอาจเข้าใจว่าทั้งสองคำมีความหมายที่เหมือนกัน แต่แท้จริงแล้วทั้งสองคำนี้มีความหมายแตกต่างกันในทางฟิสิกส์ ส่วนคำว่า อัตราเร่งและความเร่ง อาจจะไม่ได้ยินกันบ่อยนัก แต่ทั้งสองคำก็มีความหมายที่แตกต่างเช่นเดียวกัน ซึ่งการที่เราจะทำความรู้จักกับคำว่า อัตราเร็ว ความเร็ว ความเร่ง และอัตราเร่ง เราจำเป็นต้องรู้จักปริมาณทางฟิสิกส์ก่อน

ปริมาณทางฟิสิกส์ มี 2 ประเภทด้วยกัน ได้แก่
     ปริมาณสเกลาร์ คือ ปริมาณที่บอกขนาดเพียงอย่างเดียว เช่น มวล อุณหภูมิ เวลา พลังงาน ความหนาแน่น ระยะทาง อัตราเร็ว
     ปริมาณเวกเตอร์ คือ ปริมาณที่บอกทั้งขนาดและทิศทาง เช่น แรง โมเมนต์ การกระจัด ความเร็ว

อัตราเร็ว ความเร็ว อัตราเร่ง ความเร่ง เป็นปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ในแนวตรง ซึ่งเป็นลักษณะของการเคลื่อนที่แบบทิศทางเดียวหรือ 1 มิติ โดยอยู่ภายใต้ "กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน" เช่น การเคลื่อนที่ของรถยนต์ที่เคลื่อนที่ในแนวราบเพียงทิศทางเดียว (แต่อาจจะมีการเคลื่อนที่ไปและกลับได้) หรือการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตกลงจากที่สูง ก็เป็นการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งเพียงทิศทางเดียวเช่นกัน แต่นอกจากอัตราเร็ว ความเร็ว อัตราเร่ง ความเร่ง ก็ยังมีปริมาณอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ในแนวตรงด้วย

ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของวัตถุในแนวตรง ได้แก่

1. ระยะทาง คือ ระยะหรือความยาวตามเส้นทางที่วัตถุเคลื่อนที่จริง โดยคำนึงถึงทิศทาง เป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็นเมตร

2. การกระจัด คือ ระยะหรือความยาวจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดสุดท้ายที่วัตถุเคลื่อนที่ โดยต้องคำนึงถึงทิศทาง เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็นเมตร

3. เวลา คือ เวลาที่วัตถุใช้เดินทางจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง เป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็นวินาที

4. อัตราเร็ว คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่จริงในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที
เช่น นักวิ่งมาราธอนวิ่งด้วยอัตราเร็ว 5 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
หมายความว่า ใน 1 ชั่วโมง นักวิ่งมาราธอนจะสามารถวิ่งได้เป็นระยะทาง 5 กิโลเมตร โดยไม่ได้คำนึงถึงทิศทางที่วิ่ง

5. ความเร็ว คือ การกระจัดของวัตถุในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที
เช่น นักวิ่งมาราธอนวิ่งด้วยความเร็ว 5 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ไปทางทิศเหนือ
หมายความว่า ใน 1 ชั่วโมง นักวิ่งมาราธอนจะสามารถวิ่งได้เป็นระยะทาง 5 กิโลเมตร โดยมุ่งตรงไปยังทิศเหนือ

6. อัตราเร่ง คือ อัตราเร็วที่เปลี่ยนแปลงไปในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณสเกลาร์ มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที²
เช่น รถยนต์วิ่งด้วยอัตราเร่ง 2 กิโลเมตรต่อชั่วโมง²
หมายความว่า ทุกๆ 1 ชั่วโมง รถยนต์จะวิ่งด้วยอัตราเร็วที่เพิ่มขึ้น 2 กิโลเมตรต่อชั่วโมง โดยไม่ได้คำนึงถึงทิศทางที่วิ่ง

7. ความเร่ง คือ ความเร็วที่เปลี่ยนแปลงไปในหนึ่งหน่วยเวลา เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที²
เช่น รถยนต์วิ่งด้วยอัตราเร่ง 2 กิโลเมตรต่อชั่วโมง² ไปทางทิศตะวันออก
หมายความว่า ทุกๆ 1 ชั่วโมง รถยนต์จะวิ่งด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น 2 กิโลเมตรต่อชั่วโมง โดยมุ่งตรงไปทางทิศตะวันออก

สัญลักษณ์และสูตรคำนวณการเคลื่อนที่แนวเส้นตรง

ความรู้เพิ่มเติม "ความแตกต่างระหว่างอัตราเร่งกับความเร่ง"