بحث عن حركة المقذوف وقوانينه

جدول المحتويات

البحث في حركة المقذوفات وقوانينهاالحركة هي إحدى الخصائص الفيزيائية المكانية وتعبر عن متوسط تغير الجسم أو المادة من مكان إلى آخر ، وهناك ثلاثة أقسام رئيسية للحركة وهي الحركة الدورانية والحركة الأفقية والحركة المتذبذبة ، وهناك أنواع أخرى من الحركة مثل المقذوفات ، ومن خلال الصفحة الشعاعية سنقوم بتضمين بحث عن حركة القذيفة وقوانينها وكافة شروحاتها المختلفة.

بحث تمهيدي عن حركة المقذوفات

في علم الفيزياء ، يمكن تعريف حركة المقذوفات على أنها العلم المعني بدراسة حركة الجسم المسقط في الهواء بحيث يخضع فقط لتأثيرات تسارع الجاذبية ، ويتم تعريف الحركة عمومًا على أنها تغيير في وضع الجسم من مكان إلى آخر ، يختلف تمامًا عنه في فترة زمنية معينة ، وللحركة عدة أنواع ، مثل ب- حركة انتقالية على طول خط أو منحنى وحركة دورانية تغير اتجاه الجسم ، وفي كلتا الحالتين يكون لجميع نقاط الجسم نفس السرعة والتسارع ، وجميع الأجسام تخضع لقوانين نيوتن للحركة.

في بحثنا حول حركة المقذوفات ، نبدأ الحديث بتعريف المقذوفات ، ثم شرح مبسط لحركة المقذوفات وأمثلة حية لها من الحياة العملية ، وننتقل إلى قوانين حركة المقذوفات العمودية إلى قوانين حركة المقذوفات بزاوية تنتهي بالعوامل المؤثرة على حركة المقذوفات.

انظر ايضا: في السقوط الحر السرعة الابتدائية

ابحث عن حركة المقذوفات

هناك العديد من أنواع الحركة التي تحيط بنا في حياتنا العملية ، وكلها تحكمها قوانين نيوتن للحركة ، وأشهرها حركة المقذوفات ، والتي يمكن تلخيصها على النحو التالي:

ما هي المقذوفات

حركة المقذوفات هي أجسام حرة تتحرك بسرعة معينة وتتحرك باستمرار تحت تأثير الجاذبية ، بسبب القصور الذاتي وتسارع الجاذبية ، ويكون تسارع الجاذبية دائمًا منخفضًا ومتساويًا (9.8 م / ث²) ، ويكون الجسم المُلقى في الهواء هو يسمى قذيفة. حركتها إما عموديًا لأعلى ، والمعروفة باسم السقوط الحر ، أو بزاوية بحيث تكون سرعتها ثابتة ، وهناك العديد من الأمثلة على أنواع المقذوفات ، على سبيل المثال جسم يسقط من السكون ، أو يقذف رأسياً لأعلى ، أو مقذوفاً لأعلى بزاوية على المحور الأفقي ، لأن الجميع يتأثرون بالجاذبية ، وتأثير مقاومة الهواء على الجسم المقذوف لا يكاد يذكر.[1]

شرح حركة المقذوفات

المقذوفات هي المسار الذي تسلكه المقذوفة في لحظة الإطلاق ، لذلك في تلك اللحظة لا تتأثر بسرعة ابتدائية ، والسرعة الابتدائية هي السرعة التي ينطلق بها الجسم ، ويمكن فهم ذلك من خلال رمي جسم في الهواء وعندما يصل هذا الجسم إلى أعلى سرعة يبدأ في السقوط حتى يضرب الأرض. يتم تتبع معظم المقذوفات في شكل قطع مكافئ ، بحيث يمكن إسقاط الجسم رأسيًا لأعلى ، ويمكن أيضًا رميها لأعلى ، ولكن بزاوية مع الأفق ، والشرط الوحيد في كلتا الحالتين هو أن تأثير الهواء المقاومة لا تكاد تذكر ، وإذا أهملت مقاومة الهواء ، فإن القوة الوحيدة المؤثرة على الجسم المسقط هي قوة جاذبية الأرض ، أي وزن الجسم ، وتعمل بشكل عمودي على مركز الأرض ، أي إلى الأسفل ، على الجسم ، بينما في الاتجاه الأفقي ، أي في اتجاه الجاذبية ، لا توجد قوى مؤثرة على جسم المقذوف لأسفل باتجاه مركز الأرض. تتناسب هذه القوة عكسًا مع مربع مسافة الجسم من مركز الأرض.

أمثلة على المقذوفات

المقذوف هو جسم يتحرك بسرعة معينة ولا يخضع إلا لتأثير وزنه ، ومن الأمثلة المختلفة على المقذوفات ما يلي:

حركة الرصاصة بعد إطلاقها من البندقية.
حركة المقذوف بعد سقوطه من الطائرة.
حركة القنبلة بعد إطلاقها من مدفع.
حركة الصاروخ بعد نفاد الوقود.
حركة كرة السلة بعد أن يرميها اللاعب في المرمى.
حركة الماء المتدفق من بئر أو خرطوم ماء.
حركة الجسم الساقط الحر.

قوانين حركة المقذوفات

تتأثر المقذوفات بالجاذبية فقط لأنها لا تتأثر بأي قوة أفقية أخرى ، والسرعة النهائية عند أقصى ارتفاع للقذيفة تساوي صفرًا لأن السرعة الرأسية للقذيفة هي اتجاهها لأعلى وتسارعها لأسفل. فيما يلي ثلاثة قوانين أساسية للأرضيات الرأسية:[2]

القانون الأول

يتم التعبير عن قانون الحركة الأول للمقذوفات العمودية على النحو التالي:

السرعة النهائية (م / ث) = السرعة الابتدائية (م / ث) + تسارع الجاذبية (م / ث ^ 2) × إجمالي الوقت (م / ث)

القانون الأول معبر عنه رياضيًا ورموزًا على النحو التالي:

بينما:

P2: يمثل السرعة النهائية.
P1: يمثل السرعة الأولية.
ج: يمثل تسارع الجاذبية وقيمته الثابتة 9.8 بالنسبة للتسارع الرأسي للقذيفة.
g: يمثل الوقت الإجمالي.

القانون الثاني

يتم التعبير عن قانون الحركة الثاني للمقذوفات العمودية على النحو التالي:

التغيير في الإزاحة الرأسية (م) = السرعة الابتدائية (م / ث) × الوقت الإجمالي (ق) – 0.5 × تسارع الجاذبية (م / ث ^ 2) × إجمالي الوقت التربيعي (ق).

يتم التعبير عن القانون الثاني رياضيًا ورموزًا على النحو التالي:

Δr = ص₁xg – 0.5xgxg ^ 2

بينما:

Δr: يمثل التغيير في الإزاحة الرأسية (الإزاحة الرأسية الأخيرة – الإزاحة الرأسية الأولية).
P1: يمثل السرعة الأولية.
ج: إنه يمثل تسارع الجاذبية ، قيمة ثابتة قدرها 9.8 م / ث ^ 2 للتسارع الرأسي للقذيفة.
g: يمثل الوقت الإجمالي.

القانون الثالث

يتم التعبير عن قانون الحركة الثالث للمقذوفات العمودية على النحو التالي:

سرعة المربع النهائي (م / ث) = السرعة التربيعية الأولية (م / ث) – 2 × تسارع بسبب الجاذبية (م / ث ^ 2) × التغيير في الإزاحة الرأسية (م).

القانون الثالث معبر عنه رياضيًا ورموزًا على النحو التالي:

ص₂^ 2 = ص₁^ 2 – 2 xcx Δr

بينما:

P2: يمثل السرعة النهائية.
P1: يمثل السرعة الأولية.
ج: إنه يمثل تسارع الجاذبية ، وهو قيمة ثابتة قدرها 9.8 لتسريع المقذوف الرأسي.
Δr: يمثل التغيير في الإزاحة الرأسية (الإزاحة الرأسية الأخيرة – الإزاحة الرأسية الأولية).

قوانين الحركة الزاوية للقذائف

قوانين حركة المقذوفات بزاوية هي نفسها قوانين الحركة مع تسارع ثابت ، لكن الاختلاف هو أن جسم المقذوف يتحرك بزاوية ، وإليك القوانين الرئيسية لحركة المقذوفات بزاوية:

القانون الأول

يتم التعبير عن القانون الأول لحركة المقذوف بالزاوية على النحو التالي:

السرعة على المحور X (م / ث) = السرعة (م / ث) × جيب التمام (للزاوية بين حركة المقذوف والمحور الأفقي)

القانون الأول معبر عنه رياضيًا ورموزًا على النحو التالي:

بينما:

ص_س: يمثل سرعة المحور x (السرعة الأفقية هي سرعة ثابتة ، أي لا يوجد تسارع في الاتجاه الأفقي).
ج: تعني السرعة.
cosθ: جيب تمام الزاوية بين المحور الأفقي وحركة الرصاصة.

القانون الثاني

يتم التعبير عن القانون الثاني لحركة المقذوف بالزاوية على النحو التالي:

السرعة على المحور Y (م / ث) = السرعة (م / ث) × جيب (الزاوية بين حركة المقذوف والمحور الأفقي)

يتم التعبير عن القانون الثاني رياضيًا ورموزًا على النحو التالي:

القانون الثالث

يتم التعبير عن القانون الثالث لحركة المقذوف بالزاوية على النحو التالي:

الإزاحة الأفقية للقذيفة (م) = السرعة الأفقية الأولية (م / ث) × الوقت (فترات)

القانون الثالث معبر عنه رياضيًا ورموزًا على النحو التالي:

العوامل المؤثرة على حركة المقذوفات

هناك عدة عوامل يمكن أن تؤثر على حركة المقذوفات ، ومنها ما يلي:

السرعة الأولية: توجد علاقة طردية بين السرعة الابتدائية ، أو سرعة البداية ، للجسم في حالة الإزاحة الأفقية.
ارتفاع: العلاقة بين الارتفاع والإزاحة الأفقية مباشرة لأن الإزاحة الأفقية تزداد بزيادة ارتفاع الإسقاط.
خطورة: كلما زادت قوة الجاذبية العكسية والمسافة التي يقطعها جسم المقذوف ، قل تأثير الجاذبية في زيادة المسافة التي يقطعها جسم المقذوف.
زاوية سمك القد: هناك علاقة مباشرة بين زاوية المقذوف والارتفاع: فكلما زادت زاوية المقذوف ، زادت المسافة الأفقية التي تقطعها المقذوفة والارتفاع ووقت الطيران.

انظر ايضا: وفقًا لقانون نيوتن الثالث ، توجد القوى دائمًا في أزواج

خاتمة بحث عن حركة المقذوف

المقذوفات أجسام لا تتعرض لأي قوة أفقية ، لأنها تتحرك فقط تحت تأثير الجاذبية ، لذلك يكون اتجاه الجاذبية دائمًا لأسفل وبتسارع ثابت وحركة المقذوفة عمودية لأعلى ، لذا فهي تتبع الحركة الحرة السقوط أو الحركة الزاوية ، والسرعة النهائية عند أقصى ارتفاع للقذيفة تساوي صفرًا ، لأن السرعة الرأسية لجسم المقذوف تصاعدي بينما تسارعها دائمًا لأسفل ، مما يقلل من سرعتها ، والقذائف العمودية تخضع لثلاثة قوانين أساسية ، بينما تخضع المقذوفات ذات الحركة الزاوية لقوانين الحركة ذات التسارع المستمر ، حيث يتحرك جسم المقذوف بزاوية لأن متجه السرعة يشكل زاوية مع المحور الأفقي. يتم تحليل سرعته لمكونين باستخدام الدوال المثلثية بحيث يقع المكون الأفقي للمتجه على المحور x ، بينما يقع المكون الرأسي للمتجه على المحور y.

انظر ايضا: إذا دفعت صندوقًا كتلته 20 كجم بقوة 40 نيوتن ، فما عجلة الصندوق؟

وثيقة أبحاث حركة المقذوفات

هناك عدة أنواع من حركة الجسم بين الحركة الدورانية والحركة العابرة والقذيفة التي تتعامل مع دراسة حركة الأجسام تحت تأثير الجاذبية وإهمال القوى الأفقية الأخرى. تخضع هذه الحركة لقوانين مختلفة تستند إلى الحركة الزاوية أو على سبيل المثال ، السقوط الحر لـ يعتمد جسم المقذوف على الحركة الرأسية لأنه يتأثر بعدة عوامل مثل السرعة الابتدائية والجاذبية وزاوية الطرد والتسارع. يمكنك تنزيل ورقة عن حركة المقذوفات بتنسيق ملف Word “من هنا”.

البحث عن حركة المقذوفات pdf

يفضل العديد من الأشخاص قراءة الأوراق البحثية بتنسيق PDF لأنه يمكن طباعتها بسلاسة ووضوح.في بحثنا حول حركة المقذوفات ، تحدثنا عن حركة المقذوفات تحت تأثير الجاذبية بسلاسة وتفصيل ، وشرحناها بالتفصيل في كثير من الوضوح طرق يمكنك تنزيل بحث حول حركة المقذوف بتنسيق pdf من هنا.

ها قد وصلنا إلى نهاية مقالتنا البحث في حركة المقذوفات وقوانينهاعند القيام بذلك ، نلقي الضوء على توضيح مفهوم المقذوف في الفيزياء ، والقوانين التي تتبع جسم المقذوف والعوامل التي تؤثر عليه.