الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

بحث عن حركة المقذوف وقوانينه

بواسطة: نشر في: 3 نوفمبر، 2019
mosoah
بحث عن حركة المقذوف

نقدم لكم بحث عن حركة المقذوف وأبرز العوامل المؤثرة فيها، يشير مصطلح حركة المقذوف إلى حركة إطلاق القذيفة من إحدى الجسيمات والتي يتم إطلاقها بالقرب من سطح الأرض، وتتأثر قوة هذه الحركة بالوزن التي تصبح تحت سيطرة عجلة الجاذبية والتي تتجه ناحية الأسفل بشكل رأسي.

والجدير بالذكر أن حركة المقذوف يُطلق عليها اسم آخر وهو “السقوط الحر”، ومثالاً على ذلك في الواقع العملي كرة السلة عندما رميها تسير في اتجاه رأسي لتصبح كالمقذوف، وكذلك بالنسبة لكرة البيسبول التي عندما يرميها اللاعب تخضع لعجلة الجاذبية، وكذلك بالنسبة لحركة الصاروخ، في موسوعة يمكنكم الإطلاع على أبرز قوانين حركة المقذوفات.

بحث عن حركة المقذوف

انواع المقذوفات

تنقسم أنواع المقذوفات إلى أربع أنواع وكل نوع منهم يركز على دراسة خصائص المقذوفات أو شكل حركتها وهم ما يلي:

  • المقذوفات الداخلية: وهي تتخصص في دراسة سرعة المقذوفات.
  • المقذوفات الخارجية: وهي تركز على دارسة حركة القذيفة واتجاه مسارها.
  • المقذوفات الانتقالية: وهي تدرس حركة انتقال المقذوفات.
  • المقذوفات الطرفية: وهي تختص بدراسة أثر هذه المقذوفات طيلة فترة الرحلة.

العوامل المؤثرة في حركة المقذوف

هناك ثلاث عوامل أساسية لها تأثير كبير عند حركة المقذوف وهم:

  • زاوية القذف.
  • سرعة الانطلاق.
  • ارتفاع المقذوف عند حركة القذف.

وتمثل هذه العوامل أبرز خصائص المقذوفات، كما أن هناك تناسب طردي بين سرعة المقذوف والمسافة التي يستغرقها في التحليق، إذ أن السرعة كلما زادت تزداد معها المسافة، إلى جانب التناسب الطردي بين الارتفاع والوقت الزمني إذ أنه مع ارتفاع المقذوف تزداد الفترة الزمنية في الانطلاق، أما عن السرعة الرأسية لها فهي لا تتغير في حالة زيادة ارتفاع المقذوف ففي تلك الحالة قيمة هذه السرعة تساوي صفر.

قوانين حركة المقذوفات

تتشابه قوانين حركة المقذوفات مع قوانين الحركة في الفيزياء، وفي معادلتها تتكون من السرعة ورمزها ثابت الجاذبية الأرضية (ع) وقيمتها 9.8 م/ث²، إلى جانب المسافة (س)، بالإضافة إلى الزمن (ز).

والجدير بالذكر أن المقذوفات تنقسم في حركتها إلى مقذوفات أفقية ورأسية وكل واحدة منها لها قوانين ومعادلات خاصة بها، ومن بين قوانين حركة المقذوفات أيضاً أنه في حالة تحرك المقذوف للأعلي يتم استخدام الإشارة الموجبة في سرعة الجاذبية الأرضية لها، أما إذا كانت حركة المقذوف في الاتجاه السفلي ففي تلك الحالة تستخدم الإشارة السالبة، وإجمالي التوقيت الزمني في صعود المقذوف وهبوطه يساوي الفترة الزمنية في التحليق، وفيما يلي نعرض لكم قوانين حركة المقذوفات الأفقية:

قوانين حركة المقذوفات الأفقية

عند تحليل حركة المقذوف أفقياً نجد في قوانينه المحور السيني والصادي، ورمز المحور السيني هو ع جتا θ، إذ أنها تمثل الزاوية بين المحصورة بين حركة المقذوف وسطح الأرض، وقيمة ثابت الجاذبية الأرضية لهذا المحور بالموجب، ولها تأثير كبير في حركة المقذوفات.

أما عن المحور الصادي فهو رمزه ع جا θ وقيمة ثابت الجاذبية الأرضية بالموجب في حالة اتجاهه للأعلى، ويصبح بالسالب إذا كان اتجاهه للأسفل وأعلى درجة من الارتفاع لسرعة المقذوف يصبح قيمة هذا المحور يساوى صفر، وهذا النوع من المحور لا يؤثر إطلاقاً في حركة المقذوف.

كما ذكرنا من قبل أن قوانين المقذوف هي نفسها قوانين الحركة وفي الحالة الأفقية نستخدم القانون التالي س (حيث تمثل السرعة الأفقية الابتدائية)*ز (الزمن) 2^2 = ع1 ^2 + 2  * ثابت الجاذبية الأرضية *س، وبالتعويض نجد ع 2^2 = صفر، ع1^2 = إجمالي سرعة المقذوف.

قوانين حركة المقذوفات الرأسية

وفي هذا النوع من حركة المقذوفات تصبح قيمة السرعة صفر أيضاً عند الوصول لأقصى ارتفاع لسرعة المقذوف، ويتم التعبير عنه بثلاثة قوانين وهم:

  • القانون الأول: ع2 = ع1 = ثابت الجاذبية الأرضية * الزمن.
  • القانون الثاني: س2 – س1 + ع1*ز + ثابت الجاذبية الأرضية * ز^2.
  • القانون الثالث: ع2^2 = ع1^ 2+2 * ثابت الجاذبية الأرضية (س2 -س1).

والجدير بالذكر أن المقذوفات الرأسية تتأثر فقط بقوة الجاذبية الأرضية إذا كان اتجاهها لأسفل، وفي حالة إيجاد سرعة المقذوف يستخدم القانون الثالث، أما في حالة إيجاد الزمن الذي استغرقه المقذوف في التحليق فيتم استخدام القانوني الأول والثاني لحساب التوقيت الزمني في الصعود والهبوط، أما عن إيجاد سرعة المقذوف في الاصطدام فيتم تطبيق القانون الثالث.