Ortalama hız, bir cismin belirli bir zaman aralığındaki yer değiştirme miktarının, bu zaman aralığına oranıdır. Bu tanım, ortalama hızın sadece bir büyüklük değil, aynı zamanda bir yöne sahip olduğunu da gösterir. Bu nedenle ortalama hız, vektörel bir büyüklüktür.
Vektörel bir büyüklük olması, ortalama hızın hem bir büyüklüğe (sürat) hem de bir yöne sahip olduğu anlamına gelir. Örneğin, bir araç 10 saniyede kuzeye doğru 100 metre yol alıyorsa, ortalama hızı 10 m/s kuzey yönündedir. Eğer araç aynı mesafeyi güneye doğru alsaydı, ortalama hızı 10 m/s güney yönünde olurdu.
Bir koşucu, bir parkurun etrafında koşuyor. Parkurun bir bölümünde doğuya doğru 5 m/s hızla 20 saniye koşuyor, ardından kuzeye doğru 3 m/s hızla 30 saniye koşuyor. Bu durumda, koşucunun ortalama hızını bulmak için öncelikle yer değiştirmelerini vektörel olarak toplamamız gerekir.
Doğu yönündeki yer değiştirme: 5 m/s * 20 s = 100 metre (Doğu)
Kuzey yönündeki yer değiştirme: 3 m/s * 30 s = 90 metre (Kuzey)
Toplam yer değiştirme, bu iki vektörün bileşkesidir. Pisagor teoremi ile bileşke yer değiştirmenin büyüklüğü bulunabilir: √(100² + 90²) ≈ 134.5 metre.
Koşucunun toplam koştuğu süre 20 s + 30 s = 50 saniyedir. Bu durumda ortalama hızın büyüklüğü: 134.5 metre / 50 s ≈ 2.69 m/s olur.
Ortalama hızın yönü ise, doğu ve kuzey yönündeki yer değiştirmelerin oluşturduğu açının tanjantı ile bulunabilir: tan⁻¹(90/100) ≈ 42 derece (Kuzeydoğu).
Sonuç olarak, koşucunun ortalama hızı yaklaşık olarak 2.69 m/s hızla Kuzeydoğu yönündedir.
