تُعتبر القوة المسؤولة عن تشكيل مسار المقذوف المنحني المتكامل من الموضوعات الأساسية التي أثارها العديد من علماء الفيزياء. تُعد هذه القوة ظاهرة كونية تحدث في الطبيعة، وتُعرف بأنها قوة ثابتة موجودة على سطح الأرض، ومن أبرز هذه القوى هي الجاذبية الأرضية.
تشمل العوامل المساعدة الأخرى في تفسير التغيرات الطبيعية الحرارة والرياح والضغط الجوي، حيث يعمل جميعها على مساعدة العلماء في فهم سلوك المواد المختلفة وتسارع الأجسام وأنماط الحركة الأخرى.
اسم القوة المرتبطة بمسار المقذوف المنحني المتكامل
- يتعرف الطلاب السعوديون ضمن منهج الفيزياء على أهمية التعليم ودوره في تعزيز المعرفة.
- تهدف السعودية إلى تطوير نظامها التعليمي وتحقيق أهدافه بحلول عام 2030.
- كان سؤال “اسم القوة التي تؤثر في شكل مسار المقذوف المنحني المتكامل” من بين الأسئلة المطروحة في المنهج، وسنغوص أكثر في تفاصيل هذا الموضوع في الفقرات التالية.
تابع أيضا:
ما هي حركة المقذوفات؟
- تُعرف حركة المقذوفات بأنها الحركة التي تحدث عندما يتم قذف جسيم نحو الأرض. تنتقل هذه الحركة في مسار منحني، وتتعرض لتأثيرات قوى أخرى من البيئة المحيطة.
- ورغم تأثير حركة الهواء، إلا أنه يتم التركيز على الوزن الخاص بالجسم كتأثير رئيسي على الحركة.
- يؤثر التسارع العمودي على الجسم، لكن الحركة الأفقية تظل مستقلة، وهو ما أكده العالم جاليليو في القرن السابع عشر.
- تستند هذه الحركة إلى مبدأ الحركة المركبة، الذي يتضمن عدة عوامل مثل الإزاحة والعجلة والسرعة.
القوة المؤثرة على مسار المنحنى
- يبحث العديد من الطلاب عن تلك القوة التي تُحدد المسار الأساسي للمقذوف المنحني.
- يجب أن ندرك أن حركة المقذوفات تتأثر بالمؤثرات الخارجية مثل التسارع والعوامل الطبيعية.
- قاد هذا الفكر إلى التعرف على القوى المعيارية مثل الجاذبية الأرضية ومقاومة الهواء، وكانت الجاذبية هي الإجابة الأكثر شيوعًا بين العلماء.
- تعمل الجاذبية الأرضية على سحب الأجسام الملقاة من الأعلى نحو أسفل، وقد قدم العالم الإنجليزي نيوتن تفسيرات لظاهرة الجاذبية.
قد يهمك:
ما هي حركة المقذوف؟
- تُعرف حركة المقذوف بأنها حركة مادة ما تُقذف نحو سطح الأرض، حيث يتخذ الجسم مسارًا منحنيًا بفعل عجلة الجاذبية.
- تُعتبر هذه الفرضية فرضية معروفة، تفترض إغفال مقاومة الهواء.
- القوة المؤثرة على الجسم المقذوف محددة بوزن الجسم نفسه، وذلك نتيجة للقصور الذاتي المرتبط به.
تعريف السرعة البدائية
يمكن تعريف السرعة البدائية كالتالي: إذا تم إطلاق جسيم بسرعة بدائية معينة، فإن مجموع السرعتين الرأسية والأفقية يُعبر عنهما بالمعادلة:
V0X= V0XI+V0YJ
ثم يمكن حساب السرعتين وفق الزاوية المعينة (θ) كما يلي:
V0X=V0 COS(θ).
V0Y= V0 Sin(θ).
تعريف كميات الحركة
- كميات الحركة تُشير إلى الحركة الأفقية المستقلة عن الحركة الرأسية، حيث لا تؤثر إحداهما على الأخرى.
- الاستناد إلى مفهوم الحركة المركبة يساعد في فهم كيفية تأثير الظواهر المختلفة على الحركة.
العجلة
- ثمة تسارع يحدث في الاتجاه الأفقي، في حين أن الحركة الرأسية تتشابه مع حركة الجسم الساقط بحرية نحو الأرض.
تابع معنا:
تعريف السرعة
- تظل السرعة الأفقية للجسيم ثابتة، بينما السرعة الرأسية تزداد بفعل الجاذبية.
- يمثل الزيادة في السرعة الرأسية المساهمة الرئيسية لعجلة الجاذبية بالنسبة للأجسام المقذوفة.
- تحتاج هذه العجلة إلى زمن محدد للتأثير في سرعات الأجسام، وفق المعادلات المرتبطة بها.
الإزاحة
- تُعرف الإزاحة في الزمن بأنها الفارق بين الموقعين الأفقي والرأسي للجسيم المقذوف.
تعريف أقصى ارتفاع للمقذوف
- يصل الجسيم إلى أقصى ارتفاع عندما يبلغ القمة، ويحتاج إلى فترة زمنية قبل أن ينتقل مرة أخرى نحو الصفر.
- يمثل الارتفاع والإزاحة في الحركة الأفقية علاقة مهمة، تُعرف في المعادلة الرياضية الخاصة بها.
التعرف على أقصى مدى للمقذوف
- يُحدد الحد الأقصى لمدى المقذوف حسب كتلته، حيث يعتمد ذلك على الارتفاع والكتل المختلفة للمقذوفات.
- يتبع جميع هذه المقذوفات نفس السرعة وفي نفس الاتجاه، مما يدل على الازدواجية في الإزاحة الأفقي.
أنواع المقذوفات
مقذوفات رأسية
- تحدث بسبب السقوط الحر، ولا ترتبط بأي زاوية، مما يُسهل حل المسائل المتعلقة بها.
- تسير هذه المقذوفات وفق اتجاه واحد، ما يجعل الأمور الحسابية أبسط.
مقذوفات أفقية
تحدث بزاوية أكبر من صفر وأقل من تسعين درجة، ويجب حساب الأبعاد الزمنية والتسارع بفعل الجاذبية، بالإضافة إلى السرعة الابتدائية والنهائية، مع مراعاة الإزاحة الأفقية والرأسية.
