في أقصى ارتفاع، السرعة الرأسية للقذيفة تساوي، حيث توجد ثلاثة قوانين فيزيائية تصف حركة المقذوفات وسرعتها وطريقة تحركها، في هذه المقالة سنتحدث بالتفصيل عن حركة المقذوفات في الفيزياء وسنشرح القوانين الثلاثة المستخدمة في دراسة هذه الحركة.

في أقصى ارتفاع، السرعة العمودية للقذيفة تساوي

عند أقصى ارتفاع، تكون السرعة الرأسية للقذيفة مساوية للصفر، لأن المقذوف هو حركة الجسم الذي تم إلقاؤه في الهواء بقوة، ويكون شكل حركة المقذوف دائمًا على شكل منحنى، وهناك ثلاثة قوانين للحركة تصف حركة المقذوفات، وهذه القوانين هي كما يلي

  • القانون الأول

السرعة النهائية = السرعة الابتدائية – (تسارع الجاذبية × الوقت الكلي) g2 = g1 – (gxg)

  • القانون الثاني

التغيير في الإزاحة الرأسية = (السرعة الأولية × الوقت الإجمالي) – (½ تسارع الجاذبية × الوقت الإجمالي²) (g1 × g) – (g x g²)

  • القانون الثالث

السرعة النهائية² = السرعة الابتدائية² – (2 × تسارع الجاذبية × التغيير في الإزاحة الرأسية) p²2 = p²1 – (2 xgx Δr)

حيث p1 هي السرعة الابتدائية للجسم، و r2 هي السرعة النهائية للجسم، و g هي الوقت الإجمالي، و c تسارع الجاذبية، و Δr هي التغير في الإزاحة الرأسية.

أمثلة على حسابات حركة المقذوفات

فيما يلي بعض الأمثلة العملية لحسابات حركة المقذوفات

  • مثال 1 رُميَت كرة لأعلى بسرعة 25 م / ث، ما المدة التي ستستغرقها الكرة لتعود إلى الأرض طريقة الحل السرعة الابتدائية = 25 م / ث السرعة النهائية = 0 ← بينما السرعة النهائية عند أقصى ارتفاع للقذيفة هي صفر. تسارع الجاذبية = 9.81 م / ث² السرعة النهائية = السرعة الابتدائية – (تسارع الجاذبية × الوقت الإجمالي) 0 = 25 – (9.81 × الوقت الإجمالي) 25 = 9.81 × الوقت الإجمالي = 25 9.81 الوقت الإجمالي = 2.5 ثانية
  • المثال الثاني تم إلقاء جسم من أعلى برج يبلغ ارتفاعه حوالي 150 مترًا، ما هي السرعة النهائية لهذا الجسم قبل وصوله إلى الأرض طريقة الحل السرعة الابتدائية = صفر ← حيث كان الجسم واقفًا قبل أن يُلقى به تسارع الجاذبية = 9.81 متر / ثانية² التغيير في الإزاحة الرأسية = – 150 مترًا ← الإشارة السالبة تعني سقوط الجسم. السرعة النهائية² = السرعة الابتدائية² – (2 × تسارع الجاذبية × التغيير في الإزاحة الرأسية) السرعة النهائية² = 0² – (2 × 9.81 × – 150) السرعة النهائية² = 2943 السرعة النهائية = √2943 السرعة النهائية = 54.2 م / نعم
  • المثال الثالث تم إلقاء جسم من قمة جبل على ارتفاع 100 متر فوق سطح الأرض بسرعة 3.2 متر / ثانية. إذا كانت سرعته النهائية عند وصوله حوالي 15 مترًا / ثانية، فكم من الوقت استغرق وصول الجسم وصول إليه طريقة الحل السرعة الابتدائية = 3.2 م / ثانية السرعة النهائية = 15 م / ث تسارع الجاذبية = 9.81 م / ث² السرعة النهائية = السرعة الابتدائية – (تسارع الجاذبية × الوقت الإجمالي) 15 = 3.2 – (89.81 × الوقت الإجمالي) 15 – 3.2 = 9.81 × إجمالي الوقت الإجمالي = 11.8 9.81 إجمالي الوقت = 1.2 ثانية
  • المثال الرابع رُمي كرة من ارتفاع 310 أمتار، ما السرعة النهائية لهذا الجسم قبل أن يصل إلى الأرض طريقة الحل السرعة الابتدائية = صفر ← حيث كان الجسم واقفًا قبل أن يُلقى به تسارع الجاذبية = 9.81 متر / ثانية² التغيير في الإزاحة الرأسية = – 310 مترًا ← الإشارة السالبة تعني سقوط الجسم. السرعة النهائية² = السرعة الابتدائية² – (2 × تسارع الجاذبية × التغيير في الإزاحة الرأسية) السرعة النهائية² = 0² – (2 × 9.81 × – 310) السرعة النهائية² = 6082.2 السرعة النهائية = 6082.2 السرعة النهائية = 78 م / ث

بنهاية هذا المقال، تعلمنا أنه عند أقصى ارتفاع، تكون السرعة الرأسية للقذيفة مساوية للصفر، وقد أوضحنا جميع القوانين الفيزيائية المستخدمة لحساب سرعة وحركة المقذوفات، بالإضافة إلى ذكر الممارسات. أمثلة على هذه الحسابات.