تعتمد المسافة الأفقية التي تقطعها المقذوفة على مقدار المسافة الرأسية للقذيفة، وكذلك قوة القذيفة وتأثير قوة جاذبية الأرض عليها، في هذه المقالة سنشرح بالتفصيل جميع المعلومات والقوانين الفيزيائية التي تشرح حركة القذيفة، وسنذكر أيضًا قانون المسافة الأفقية التي يقطعها المقذوف.
محتويات
ما هي حركة المقذوف
حركة المقذوفات هي حركة جسم تم إلقاؤه في الهواء بقوة، ويكون شكل حركة الأجسام المقذوفة على شكل منحنى، وهناك مقذوفات عمودية تُلقى عموديًا بزاوية قدرها 90 درجة من سطح الأرض، وهناك مقذوفات أفقية أو مائلة، وهي التي تنطلق قطريًا من سطح الأرض، بحيث تشكل حركة المقذوف زاوية أقل من 90 درجة مع سطح القذيفة. الأرض، ولا يخضع المقذوف إلا لتسارع الجاذبية.
تسمى المقذوفة بالقذيفة، ويسمى مسارها مسار القذيفة، ولوصف حركة جسم المقذوف، يجب أن نتعامل مع سرعة الجسم وتسارعه في كل لحظة من الحركة المنحنية، وكذلك إزاحة الجسم، حيث أن جسم المقذوف له نوعان من الإزاحة، وهما الإزاحة الأفقية، أي بعد الجسم من موضعه الأصلي بعد هبوطه إلى الأرض، وهناك الإزاحة الرأسية، وهي مقدار ارتفاع المقذوف. المقذوف على الأرض.
قوانين المقذوفات العمودية
المقذوفات العمودية عبارة عن مقذوفات تتحرك عموديًا، بحيث يتم إطلاقها بزاوية رأسية من سطح الأرض، ويبدأ هذا عندما يصطدم الجسم بشكل رأسي إلى أعلى، ثم يرتفع الجسم بسرعة تنخفض تدريجيًا حتى يصل إلى أعلى مستوى. الارتفاع المحتمل، وعند أعلى ارتفاع تكون سرعة الجسم هي القذيفة تساوي الصفر، وبعد ذلك يسقط الجسم مرة أخرى على الأرض تحت تأثير تسارع الجاذبية، وهناك قوانين تسمح لنا بالدراسة حركة المقذوفات هذه، وهذه القوانين هي
القانون الأول
السرعة النهائية = السرعة الابتدائية – (تسارع الجاذبية × الوقت الكلي) g2 = g1 – (gxg)
في حين
- السرعة النهائية → g2 هي السرعة النهائية للجسم، مقاسة بالأمتار / الثانية.
- السرعة الابتدائية → p1 هي السرعة الابتدائية للجسم، وتقاس بالأمتار / الثانية.
- تسارع جاذبية الأرض ← C هو مقدار تسارع جاذبية الأرض، والذي يساوي 9.81 م / ث².
- إجمالي الوقت → g مقدار الوقت عند قياس السرعة النهائية، مُقاسًا بوحدات الثواني.
القانون الثاني
التغيير في الإزاحة الرأسية = (السرعة الابتدائية × الوقت الإجمالي) – (½ تسارع الجاذبية × الوقت الإجمالي²) Δr =
(جرام × جرام) – (جرام × جرام²)
في حين
- التغيير في الإزاحة الرأسية → ΔR هو مقدار التغيير في الإزاحة الرأسية، مقاسة بالأمتار.
- السرعة الابتدائية → p1 هي السرعة الابتدائية للجسم، وتقاس بالأمتار / الثانية.
- تسارع جاذبية الأرض ← C هو مقدار تسارع جاذبية الأرض، والذي يساوي 9.81 م / ث².
- إجمالي الوقت → g مقدار الوقت عند قياس السرعة النهائية، مُقاسًا بوحدات الثواني.
القانون الثالث
السرعة النهائية² = السرعة الابتدائية² – (2 × تسارع الجاذبية × التغيير في الإزاحة الرأسية) p²2 = p²1 – (2 xgx Δr)
في حين
- التغيير في الإزاحة الرأسية → ΔR هو مقدار التغيير في الإزاحة الرأسية، مقاسة بالأمتار.
- السرعة الابتدائية → p1 هي السرعة الابتدائية للجسم، وتقاس بالأمتار / الثانية.
- السرعة النهائية → g2 هي السرعة النهائية للجسم، مقاسة بالأمتار / الثانية.
- تسارع جاذبية الأرض ← C هو مقدار تسارع جاذبية الأرض، والذي يساوي 9.81 م / ث².
المسافة الأفقية التي قطعتها المقذوفة.
تعتمد المسافة الأفقية التي يقطعها الجسم في حركة المقذوفات الأفقية على كمية وقوة الإطلاق، فضلاً عن تأثير الجاذبية الأرضية والسرعة والتسارع في الهواء. يمكن حساب المقذوف من خلال القوانين الفيزيائية التالية
القانون الأول
السرعة في المحور x = السرعة x جيب تمام الحركة xx = px cos∅
في حين
- السرعة على المحور x → x- هي مقدار السرعة على المحور x من الجسم، وتُقاس بالأمتار / الثانية.
- السرعة → p هي كمية السرعة الكلية للجسم مقاسة بالأمتار / الثانية.
- جيب التمام للحركة → cos∅ هو جيب التمام للزاوية بين حركة المقذوف والمحور السيني.
القانون الثاني
السرعة في المحور y = السرعة x جيب الحركة py = yx sin∅
في حين
- السرعة في المحور y → Y- هي مقدار السرعة في المحور الصادي للجسم، وتُقاس بالأمتار / الثانية.
- السرعة → p هي كمية السرعة الكلية للجسم مقاسة بالأمتار / الثانية.
- جيب الحركة ← جيب هو مقدار جيب الزاوية بين حركة المقذوف والمحور السيني.
القانون الثالث
الإزاحة الأفقية للجسم = السرعة الأفقية الأولية x الوقت الإجمالي q = hxg
في حين
- الإزاحة الأفقية للجسم ← F هي مقدار إزاحة الجسم عن موضعه الأصلي، وتُقاس بوحدة المتر.
- السرعة الأفقية الأولية → q هي مقدار السرعة الأفقية للجسم مقاسة بالأمتار / الثانية.
- إجمالي الوقت → g هو مقدار الوقت عند قياس السرعة، ويتم قياسه بالثواني.
بنهاية هذه المقالة، تعلمنا أن المسافة الأفقية التي تقطعها المقذوفة تعتمد على قوة المقذوف وسرعة المقذوف وتسارعه في الهواء. نوضح أيضًا ما هي المقذوفات في الفيزياء ونذكر قوانين المقذوفات العمودية وقوانين المقذوفات العمودية.