عند اقصى ارتفاع تكون السرعة الرأسية للمقذوف تساوي

عند أقصى ارتفاع، تكون السرعة الرأسية للقذيفة تساوي ، حيث أن هناك ثلاثة قوانين فيزيائية تصف حركة المقذوفات وسرعتها وطريقة حركتها، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن حركة المقذوفات في الفيزياء، وسنشرح القوانين الثلاثة المستخدمة في دراسة هذه الحركة.

عند أقصى ارتفاع، تكون السرعة الرأسية للقذيفة تساوي

عند أقصى ارتفاع، تكون السرعة الرأسية للقذيفة تساوي صفرحيث أن المقذوفات هي حركة جسم تم قذفه في الهواء بقوة، ويكون شكل حركة الأجسام المقذوفة دائما على شكل منحنى، وهناك ثلاثة قوانين للحركة تصف حركة المقذوفات، وهذه القوانين هي كما يلي:

• القانون الأول:

السرعة النهائية = السرعة الأولية – (تسارع الجاذبية × الزمن الإجمالي)
ص2 = ص1 – (كسج)

• القانون الثاني:

التغير في الإزاحة العمودية = (السرعة الأولية × الزمن الإجمالي) – (½ تسارع الجاذبية × الزمن الإجمالي²)
( gxg ) – ( ​​​​½ gx g² )

• القانون الثالث:

السرعة النهائية² = السرعة الأولية² – (2 × تسارع الجاذبية × التغير في الإزاحة الرأسية)
ص²2 = ص²1 – ( 2 xcx Δr )

بينما P1 هي السرعة الأولية للجسم، وص 2 هي السرعة النهائية للجسم، و ز هو الوقت الإجمالي، سواء ج هم تسارع الجاذبية، و Δص هو حجم التغير في الإزاحة الرأسية.

أنظر أيضا: عندما تسقط الكرة عموديًا لأسفل ، فإنها تكتسب طاقة

أمثلة على حسابات حركة المقذوفات

فيما يلي بعض الأمثلة العملية لحسابات حركة المقذوفات:

• المثال الأول: قذفت كرة إلى أعلى بسرعة 25m/s، ما الزمن الذي تستغرقه الكرة لتعود إلى الأرض؟
  طريقة الحل:

  السرعة الأولية = 25 م/ث
  السرعة النهائية = 0 ← حيث تكون السرعة النهائية عند أقصى ارتفاع للقذيفة صفراً.
  تسارع الجاذبية الأرضية = 9.81 م/ث²
  السرعة النهائية = السرعة الأولية – (تسارع الجاذبية × الزمن الإجمالي)
  0 = 25 – (9.81 × الوقت الإجمالي)
  25 = 9.81 × الزمن الإجمالي
  الوقت الإجمالي = 25 ÷ 9.81
  الوقت الإجمالي = 2.5 ثانية

• المثال الثاني: تم إلقاء جسم من أعلى برج يبلغ ارتفاعه حوالي 150 مترًا. ما السرعة النهائية لهذا الجسم قبل وصوله إلى الأرض؟
  طريقة الحل:
  السرعة الابتدائية = صفر ← حيث كان الجسم ساكنا قبل رميه
  تسارع الجاذبية الأرضية = 9.81 م/ث²
  التغير في الإزاحة العمودية = -150 متر ← الإشارة السالبة تعني سقوط الجسم للأسفل.
  السرعة النهائية² = السرعة الأولية² – (2 × تسارع الجاذبية × التغير في الإزاحة الرأسية)
  السرعة النهائية² = 0² – ( 2 × 9.81 × – 150 )
  السرعة النهائية² = 2943
  السرعة النهائية = √2943
  السرعة النهائية = 54.2 م/ث
• المثال الثالث: أُطلق جسم من قمة جبل ارتفاعه حوالي 100 متر عن سطح الأرض بسرعة 3.2 متر/ثانية. إذا كانت سرعته النهائية حوالي 15 مترًا/ثانية، فما الوقت الذي استغرقه الجسم للوصول؟
  طريقة الحل:
  السرعة الأولية = 3.2 م/ث
  السرعة النهائية = 15 م/ث
  تسارع الجاذبية الأرضية = 9.81 م/ث²
  السرعة النهائية = السرعة الأولية – (تسارع الجاذبية × الزمن الإجمالي)
  15 = 3.2 – ( 9.81 × الوقت الإجمالي )
  15 – 3.2 = 9.81 × الوقت الإجمالي
  الوقت الإجمالي = 11.8 ÷ 9.81
  الوقت الإجمالي = 1.2 ثانية
• المثال الرابع: قُذفت كرة من ارتفاع 310 أمتار، ما السرعة النهائية لهذا الجسم قبل أن يصل إلى الأرض؟
  طريقة الحل:
  السرعة الابتدائية = صفر ← حيث كان الجسم ساكنا قبل رميه
  تسارع الجاذبية الأرضية = 9.81 م/ث²
  التغير في الإزاحة الرأسية = – 310 متر ← الإشارة السالبة تعني أن الجسم يسقط لأسفل.
  السرعة النهائية² = السرعة الأولية² – (2 × تسارع الجاذبية × التغير في الإزاحة الرأسية)
  السرعة النهائية² = 0² – ( 2 × 9.81 × – 310 )
  السرعة النهائية² = 6082.2
  السرعة النهائية = √6082.2
  السرعة النهائية = 78 م/ث

أنظر أيضا: القوة التي تعطي الشكل المنحني للمقذوف هي القوة

في ختام هذا المقال ، عرفنا ذلك عند أقصى ارتفاع، تكون السرعة الرأسية للقذيفة تساوي الصفر، حيث قمنا بشرح جميع القوانين الفيزيائية المستخدمة في حساب سرعة وحركة المقذوفات، بالإضافة إلى ذكر أمثلة عملية لهذه الحسابات.