بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
شرح درس حركة المقذوف – الحركة في بعدين
نبدأ على بركة الله
تخيل أنك تشاهد مباراة كرة قدم وقام اللاعب بركل الكرة بعيدا . من الطبيعي أن تنطلق الكرة من الأسفل في اتجاه الأعلى إلى أن تصل لنقطة معينة ثم تبدأ في النزول إلى اسفل بما يرسم شكلا يشبه نصف دائرة , يسمى هذا الشكل بالقطع المكافئ . و تسمى الكرة بالمقذوف .
ملاحظة : الجسم الذي يطلق في الهواء يسمى مقذوفا .
من المهم جدا أن نعرف القوى التي تؤثر في الجسم المقذوف بعد إطلاقه ويمكننا عمل ذلك عن طريق رسم مخطط الجسم الحر . ومن هذا فإن القوى التي تؤثر فيه هي مقاومة الهواء وعادة ما يتم إهمالها , و قوة الجاذبية الأرضية .
ملاحظة : القوة الوحيدة التي تؤثر في الجسم المقذوف هي قوة الجاذبية الأرضية . فهي التي تجعله يتحرك في شكل قطع مكافئ أو في مسار منحن .
ملاحظة : إذا عرفت السرعة الابتدائية للمقذوف فستتمكن من حسابمسار الجسم .
استقلالية الحركة في بعدين :
كما قلنا سابقا فإن المقذوف (الكرة) يسير في شكل قطع مكافئ وذلك عند النظر إلى مسار الكرة في أثناء مشاهدة المباراة . لنفترض أنك قمت بالصعود في منطاد لتشاهد المباراة من الأعلى , فستلاحظ أن الكرة أصبحت تتحرك بشكل خط مستقيم (أي تسير أفقيا ) . ومن ذلك نستنتج أن حركة المقذوف هي تركيب لهاتين الحركتين .
إن حركة المقذوف هي تركيب من حركتين هما :
- حركة عند النظر بشكل أفقي : تكون في شكل قطع مكافئ .
- حركة عند النظر بشكل رأسي : تكون في شكل خط مستقيم (أي تسير افقيا ) .
ملاحظة : تعطي قوة الجاذبية الأرضية الكرة تسارعا في اتجاه الأسفل.
مثال مهم : إذا قام محمد وخالد بأخذ كرتين من السلة , ثم وقفا على طاولة , وافلت محمد كرته لتسقط سقوطا حرا بينما قام خالد بقذف كرته . كما في الشكلين التالية :
من الشكلين نلاحظ ما يلي :
- إن ارتفاع الكرتين خلال كلتا الصورتين متساوي , وهذا يعني أنمتوسط سرعتيهما المتوسطتين الرأسيتين متساوي خلال الفترة الزمنية نفسها .
- تدل المسافة الرأسية المتزايدة التي تقطعها كل كرة على أن الحركة متسارعة في اتجاه الأسفل . وذلك بفعل الجاذبية الأرضية .
- عند النظر لحركة كرة خالد فإننا نلاحظ أن الحركة الأفقية لها لم تؤثر في حركتها الرأسية .
نستنتج مما سبق ...
ملاحظة هامة : إن الجسم المقذوف أفقيا ليس له سرعة ابتدائية رأسية , لذلك فحركته الرأسية تشبه حركة الجسم الذي يسقط رأسيا من السكون ,وتتزايد السرعة في اتجاه الأسفل بانتظام بسبب قوة الجاذبية الأرضية .
وببساطة نستنتج أن الكرة الساقطة سقوط حرا والكرة المقذوفة لهما نفس الحركة حيث أن الحركة الأفقية لا تؤثر على الرأسية .
ملاحظة : عند فصل حركة الجسم المقذوف إلى مركبتيه سنلاحظ أنالسرعة في الاتجاه الأفقي دائما ثابتة لعدم وجود قوى تؤثر في الكرة في هذا الاتجاه . بينما السرعة في الاتجاه الرأسي في ازدياد .
المقذوفات التي تطلق بزاوية :
إذا قذف جسم رأسيا في اتجاه الأعلى فإنه يرتفع بسرعة تتناقص حتى يصل إلى الجسم أقصى ارتفاع له ثم يأخذ في السقوط بسرعة متزايدة .
ملاحظة : سرعة المقذوف أثناء الصعود مساوية لسرعة المقذوف اثناء السقوط والاختلاف الوحيد بينهما يكون في الاتجاه فقط .
ملاحظة : هناك كميتان ترافقان دائما مسار المقذوف :
1) أقصى ارتفاع يصل إليه الجسم (وفيها يكون للجسم سرعة افقية فقط , لأن سرعته الرأسية صفر ) .
2) المدى الأفقي R : هي المسافة الأفقية التي يقطعها المقذوف
زمن التحليق : هو الزمن الذي يقضيه المقذوف في الهواء .
مقاومة الهواء :
لقد اهملنا مقاومة الهواء في المقذوفات حتى الآن وذلك لقلة تأثيرها , من المهم ان نعرف أن قوة مقاومة الهواء موجودة دائما و قد تكون مهمة في بعض الحالات ولا يمكن إهمالها .
ملاحظة : فهرس يحتوي على جميع دروس فيزياء 1 - فيزياء اولى ثانوي الفصل الأول والثاني >> انقر هنا
تم بحمد الله
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق