ما هي السرعة الأفقية للقذيفة: جوانب وحقائق مختلفة


تعتبر السرعة الأفقية تحدث على طول المحور السيني. في هذا المنشور ، دعونا ندرس ما هي السرعة الأفقية للقذيفة.

السرعة الأفقية (vx) من أي مقذوف هو المكون الأساسي للجسم الذي يخضع لحركة مقذوفة. يتم استخدامه بشكل عام لمعرفة قيمة السرعة التي ينتقل بها الجسيم على طول المسار الأفقي في أي حركة مقذوفة. حتى أنه يعتبر المسار الأولي الذي يغطيه الجسم أثناء الحركة.

إلى معرفة الجوانب والحقائق المختلفة من السرعة الأفقية للقذيفة ، فلنتحرك أكثر في هذا المنشور.

ما هو السرعة الأفقية للقذيفة عند أعلى نقطة لها؟

بمجرد أن تصل المقذوفة إلى أعلى نقطة لها ، تنجذب بقوة الجاذبية وتتحرك إلى أسفل.

افترض أن الجسيم في حركة المقذوف يصل إلى أعلى نقطة له على طول المسار الأفقي. في هذه الحالة ، تكون السرعة الأفقية عادةً صفراً لأنه بمجرد أن تصل إلى نقطة الذروة ، فإنها تنخفض عموديًا إلى أسفل بفعل تأثير قوة الجاذبية. هذه السرعة الأفقية عند أعلى نقطة لها لا تواجه أي تأثير من السرعة الرأسية.

لذلك ، من هذا ، يمكننا استنتاج ذلك الأفقي ستصبح السرعة صفرًا عندما تصل إلى أعلى نقطة لها في حركة مقذوفة. الآن دعونا ننظر في حقيقة السرعة الأفقية للقذيفة وصيغتها.

ما السرعة الأفقية للقذيفة
الصورة: السرعة الأفقية للقذيفة

السرعة الأفقية لصيغة المقذوف

لقد درسنا سابقًا كيفية إيجاد السرعة في الحركة ؛ وبالمثل ، يمكننا النظر في إحدى طرق حساب السرعة من خلال مراعاة الإزاحة والوقت لحساب السرعة الأفقية.

  • تساعد الصيغة التالية في قياس السرعة الأفقية للقذيفة ؛ يمكننا إما استخدام معادلة الكينماتيكا أو السرعة الابتدائية وزاوية الانطلاق فقط لقياس السرعة الأفقية.
  • تتضمن معادلة الكينماتيكا الإزاحة والتسارع والوقت والسرعات الأولية والنهائية.

                                                            Vx = الخامسi المحتوى θ

                                                            س = تixر + 1/2 أxt2

                                                            vfx = الخامسix + وxt

                                                            vfx2 = الخامسix2 + 2 أxx

هذه بعض الصيغ الحاسمة التي تساعد في قياس السرعة الأفقية. يساعد هذا المفهوم في معرفة السرعة الأفقية للقذيفة

السرعة الأفقية للقذيفة عند أقصى ارتفاع لها

بمجرد أن يصل الجسيم في حركة المقذوف على طول المسار الأفقي إلى أقصى ارتفاع له ، سيكون ثابتًا.

السرعة الأفقية للقذيفة تُقاس عادةً بوحدة V.x. سيكون ثابتًا حتى يصل إلى hماكس؛ فقط السرعة العمودية ستكون صفرًا عند نقطة hماكس، وبعد ذلك يخضع للاختلاف بسبب الجاذبية.

ما السرعة الأفقية للقذيفة
الصورة: السرعة الأفقية عند أقصى ارتفاع لها

 الآن ندرس بالتفصيل حساب الحد الأقصى للارتفاع.

كيف تجد السرعة الأفقية عند أقصى ارتفاع؟

يكتسب الحد الأقصى لارتفاع المقذوف على طول المسار الأفقي سرعة أفقية ، ويتم حسابه باستخدام الصيغة الموضحة أدناه ،

hماكس = (الخامسY)2 2g

هنا

hماكس يشير إلى أقصى ارتفاع

VY يشير إلى السرعة العمودية

تشير g إلى قوة الجاذبية

توضح المعادلة أعلاه حساب أقصى ارتفاع عند إطلاق القذيفة. إنه يأتي فقط تحت تأثير مكون المتجه الرأسي للسرعة في البداية.

السرعة الأفقية لمقذوفة تُطلق بزاوية

عند رميها في الهواء الطلق ، يخضع كل جسيم لحركة مقذوفة ويصنع زاوية معينة أثناء التحرك لأسفل نحو الأرض.

نحن نعلم أن طبيعة المسار في حركة مقذوفة هي شكل قطع مكافئ. عند رميها ، تتحرك بسرعة أفقية أولية ثابتة وتصنع زاوية θ لأنها تصل إلى أقصى ارتفاع لها. تعتبر هذه الزاوية زاوية إطلاق مقذوف على طول المسار الأفقي.

الصورة: السرعة الأفقية وزاوية المقذوف

في هذه المرحلة من المنشور ، دعونا نتعمق في معرفة المزيد من الحقائق حول السرعة الأفقية للقذيفة في ذروة السفر.

ما السرعة الأفقية للقذيفة في ذروة السفر؟

تشير ذروة السفر في المكون الأفقي للقذيفة أيضًا إلى أقصى ارتفاع تصل إليه المقذوف.

كما درسنا في المفاهيم أعلاه ، سيكون مكون السرعة على طول الإزاحة الرأسية صفراً عند الارتفاع الأقصى. يصبح مكونًا أفقيًا تمامًا عند نقطة hماكس في مسار القطع المكافئ. يمكننا أن نستنتج أنه نظرًا لأن السرعة ستكون فقط على طول المسار الأفقي ، فإن السرعة الأفقية ستكون صفراً عند ذروة السفر.

لمعرفة المزيد عن السرعة الرأسية لحركة مقذوفة ، دعونا ندرس المفهوم التالي.

ما هو تأثير الحركة على السرعة الأفقية عند سقوطها؟

بمجرد سقوط المقذوف ، لن يكون في حالة الإزاحة الأفقية ، وبالتالي سيكون هناك غياب للسرعة الأفقية.

  • سيكون هناك عدم وجود تأثير لقوة الجاذبية على طول المسار الأفقي ؛ ومن ثم ستحافظ السرعة الأفقية على سرعتها الثابتة.
  • نظرًا لأن السرعة ستكون ثابتة ، فلن يكون هناك تغيير كبير في التسارع. عندما يسقط بعد الوصول إلى hماكس، أصبح الجزء الأفقي الآن عموديًا بالكامل ، وفي هذه المرحلة ، يؤثر تأثير الجاذبية عليه.
  • سيكون كلا المكونين مستقلين عن بعضهما البعض.

بعد معرفة مكونات السرعة الأفقية للقذيفة ، دعونا ندرس التباين في السرعة الأفقية عند زوايا إطلاق مختلفة.

ما السرعة الأفقية لمقذوف أُلقي بزاوية قياسها 60؟

نحن نعرف كيفية قياس السرعة الأفقية باستخدام قيم الإزاحة والسرعة الابتدائية والوقت وزاوية الإطلاق. لكن في هذا السؤال بالذات ، ذكروا فقط زاوية الإطلاق.

في المفاهيم السابقة ، توصلنا إلى أن السرعة الأفقية للقذيفة ستكون جنبًا إلى جنب مع الإزاحة الأفقية للقذيفة التي أُلقيت بزاوية معينة وتشكل مسارًا ؛ يتم تمثيله في المحور x الأفقي للسرعة.

يمكننا حساب السرعة الأفقية ب = لمقذوفة أُلقيت بزاوية 60 بالنظر إلى المعادلة أدناه ،

                                                            Vx = الخامسi كوس θ

هنا يمكننا اعتبار قيمة θ على أنها 60 ، مع التركيز على الاتجاه الأفقي ثم يمكننا استبدال قيمة الزاوية في المعادلة أعلاه كما هو موضح ،

                                                             Vx = الخامسi كوس 60

من القيم المثلثية ، يمكننا معرفة قيم cos60 في صورة ½ أو 0.5

                                                             Vx = 1/2 فولتi

لذلك ، من الاستبدال أعلاه ، يمكننا أن نستنتج أنه عندما يتم إلقاء قذيفة في الاتجاه الأفقي بزاوية 60 ، فإن السرعة الأفقية التي تم الحصول عليها ستكون نصف سرعة المقذوف الإجمالية.

دعونا نتحدث عن المزيد من التغييرات في السرعة الأفقية.

هل يمكن أن تتغير السرعة الأفقية للقذيفة؟

لا تتغير السرعة الأفقية لأي حركة مقذوفة.

في أي حركة مقذوفة ، سيظل المكون الأفقي للسرعة ثابتًا حتى يصل إلى ارتفاعه المحدد وفقط في الاتجاه الرأسي يخضع للتغير.

لذلك ، يمكننا أن نستنتج أن سرعة المقذوف في الاتجاه الأفقي لا تتغير.

كيف تصبح السرعة الأفقية للقذيفة صفرًا؟

يوفر السرعة الأفقية لا يمكن أن تكون صفراً ولكنها ستكون ثابتة طوال الحركة.

عند بدء حركة المقذوفات ، تصل إلى نقطة معينة تسمى أقصى ارتفاع ؛ حتى هذه النقطة ، تظل السرعة ثابتة حيث لن تكون هناك قوة أخرى ، وهنا سيكون عنصر السرعة الرأسية صفرًا.

ما السرعة الأفقية للقذيفة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

لذلك ، من هذه الحقائق ، يمكننا أن نصل إلى النظرية القائلة بأن المكون الرأسي للسرعة في حركة مقذوفة سيكون صفراً ، وعلى أي حال ، فإن المكون الأفقي للسرعة سيكون دائمًا ثابتًا ؛ أي أنه يحافظ على قيمة السرعة الابتدائية.

لماذا يكون المكون الأفقي لسرعة المقذوف ثابتًا؟

يمكن اعتبار المكون الأفقي للسرعة الذي يتم اعتباره في حركة المقذوف قريبًا السرعة الأفقية.

السرعة الأفقية ثابتة طوال حركة المقذوفة لأنه لا توجد قوة خارجية أخرى تؤثر على الجسم أثناء الحركة. هذا هو سبب تأثير الجاذبية على المكون الرأسي فقط وليس على الأفقي الذي يجعل مكون السرعة الأفقية يظل ثابتًا.

اقرأ المزيد:

الأسئلة المتداولة | أسئلة وأجوبة

ماذا تقصد بأقصى ارتفاع في حركة المقذوفات؟

أقصى ارتفاع في حركة المقذوف ليس سوى أعلى نقطة يصل إليها المقذوف أثناء الحركة.

  • عادة ، نلاحظ أنه عند إلقاء أي مادة أو جسم في الأعلى ، فإنه يرتفع إلى ارتفاع معين ثم يعود نحونا بسبب تأثير الجاذبية.
  • يعتبر الارتفاع المعين الذي يصل إليه الجسم هو أقصى ارتفاع. في هذه المرحلة ، سيكون هناك السرعة صفر، وتبدأ الحركة العمودية للجسم. هنا ، يتم تطبيق السرعة الابتدائية لأخذ الجسم على طول بعض ارتفاع المسار الأفقي ، المعروف باسم نطاق المقذوفات.

ما هي العلاقة بين a السرعة الأفقية والعمودية لحركة المقذوف؟

كلا المكونين في حركة المقذوفات لا يعتمدان على بعضهما البعض.

  • لقد عرفنا بالفعل أن أي حركة مقذوفة تتكون من سرعة أفقية ورأسية.
  • يتم النظر في هذين المكونين لأن حركة المقذوفات تحدث في بعدين.
  • اختلف مكون السرعة الأفقية لحركة المقذوف تمامًا من حيث الطبيعة والقوى عن المكون الرأسي لمتجه السرعة للجسم الذي يمر بحركة المقذوف.
  • كما يوحي الاسم ، تحدث كلتا السرعتين على طول إحداثيات x و y الخاصة بهما.
  • نظرًا لأنها تحدث في اتجاهات مختلفة ، فهي مستقلة عن بعضها البعض.
  • لا توجد علاقة محددة بين السرعة الأفقية والسرعة الرأسية.

حدد العلاقة بين السرعة الأفقية والارتفاع الأقصى؟

لا توجد علاقة خاصة بين الأفقي السرعة والارتفاع الأقصى، ولكن هناك علاقة محددة بين الإزاحة الأفقية والحد الأقصى للارتفاع.

يتضمن الإزاحة على طول المسار الأفقي سرعة أفقية في نفس الوقت. الإزاحة في المسار الأفقي تسمى أيضًا نطاقها ؛ حتى هذا النطاق يؤثر على السرعة الأفقية. يتم إعطاؤه صيغة خاصة كما هو موضح أدناه ،

                                            ح / ص = تانθ/4

هنا ، هناك زيادة في الزاوية ، حتى أقصى ارتفاع يزيد.

ماذا تقصد بمدى المقذوفات؟

عادة ما يتأثر مدى المقذوف بالسرعة الأفقية أو السرعة.

النطاق هو اسم فريد يُعطى للمسافة التي تقطعها قذيفة على طول الاتجاه الأفقي. لن يكون هناك أي تأثير للتسارع على طول هذا المسار ، لأن قوة العمل الوحيدة التي تحدث في القذيفة هي قوة الجاذبية. يتم حساب هذا النطاق بواسطة معادلة أساسية مذكورة أدناه ،

R = v02sin2θ / ز

  • يشير R إلى المدى الأفقي (م) للقذيفة
  • Vo يشير إلى السرعة الابتدائية (م / ث) للقذيفة
  • تشير g إلى التسارع الناتج عن الجاذبية التي تتعرض لها المقذوفات
  • θ تشير إلى زاوية السرعة الابتدائية من المستوى الأفقي

ما العلاقة بين السرعة الأفقية ومدى المقذوف؟

يتم تحديد العلاقة بين السرعة الأفقية ونطاق المقذوف من خلال المسار الأفقي الذي يتحرك فيه الجسيم في مساره.

أقصى ارتفاع لأي حركة مقذوفة هو نقطة محددة يحدث عندها بعض التغيير في السرعة وحيث تكون السرعة الرأسية للقذيفة صفرًا دائمًا. من هذا الموضع ، ستتخذ المقذوفة منحنى لتحرك لأسفل. نلاحظ أن السرعة الأفقية ستظل كما هي حتى يصل الجسم إلى أقصى ارتفاع حيث يكون المكون الأفقي صفرًا ويؤثر على نطاقه.

كيف تجد السرعة الأفقية مع أقصى ارتفاع؟

يمكن قياس السرعة الأفقية من خلال مراعاة المكونات المختلفة مثل أقصى ارتفاع ومدى وزاوية إطلاق.

لمعرفة المزيد عن كيفية قياس السرعة الأفقية ومعرفة السرعة الأفقية للقذيفة ، لدينا صيغة واحدة مفيدة في إيجاد السرعة الأفقية.

Hماكس = (الخامسi)2 Sin2θi /g

هنا تؤخذ السرعة الابتدائية وزاوية الانطلاق في الاعتبار.

كيف سيتأثر المكون الأفقي للسرعة للقذيفة بالمكون الرأسي Quizlet؟

لن يؤثر المكون الرأسي لسرعة المقذوف على مكونه الأفقي.

كل من السرعة الأفقية والعمودية هما المكونان الرئيسيان لسرعة المقذوف ويعملان بشكل عمودي مع بعضهما البعض. في نفس الوقت ، هو في الاتجاه العمودي ؛ كلا المكونين لا يخضعان لتأثير بعضهما البعض.

ماذا يحدث للسرعة الأفقية التي تتحرك أثناء تحركها لأعلى؟

بمجرد أن يبدأ المقذوف في التحرك لأعلى ، يصل إلى ارتفاع معين ، ويأخذ مسارًا ، ويبدأ في التحرك عموديًا.

  • لن يكون هناك عنصر تسارع يعمل على المسار الأفقي الذي يميل إلى جعل السرعة الأفقية تحافظ على طورها الثابت طوال إزاحتها. بعد الوصول إلى الحد الأقصى. يؤثر الارتفاع ومقدار التسارع 9.8 م / ث على الجسم المنجذب بواسطة الجاذبية.
  • من هذه الملاحظة ، يمكننا أن نشير إلى أن السرعة الرأسية فقط هي التي تختلف بعجلة 9.8 م / ث ، بينما على المسار الأفقي ، تظل سرعتها ثابتة طوال نطاقها.

لماذا لا تتغير السرعة الأفقية أثناء طيرانها؟

لا تتغير السرعة الأفقية في حركة المقذوف أثناء تحليقها لعدم وجود قوة جاذبية تؤثر عليها.

لقد درسنا في فصولنا السابقة أنه لأي تغيير في السرعة ، يجب أن يكون هناك بعض قوة الجاذبية التي تؤثر عليها. بوضع هذا المفهوم في الاعتبار ، إذا رأينا طبيعة السرعة الأفقية ، فإننا نعلم أن عنصر التسارع غائب على طول المسار الأفقي ؛ نتيجة لذلك ، لا تؤثر عليه الجاذبية ، مما يؤدي إلى عدم وجود قوى أفقية. كل هذه العوامل تساهم في الحفاظ على الطور الثابت للسرعة الأفقية أثناء تحليقها.

لماذا السرعة الأفقية ثابتة في حركة مقذوفة؟

السرعة الأفقية ثابتة في حركة مقذوفة بسبب عدم وجود تغيير في التسارع على طول مسارها الأفقي.

  • يمكننا اعتبار كل من السرعة الأفقية والسرعة عند بدء حركة مقذوفة متطابقة. كما يوحي الاسم ، تنتقل المقذوفة عبر مسار أفقي مستقيم. يمكننا ملاحظة السرعة والسرعة الأفقيتين. ستحافظ هذه السرعة على طور ثابت حتى تصل إلى ارتفاع معين ، والتسارع بسبب الجاذبية يحدث فقط على المسار الرأسي وليس على المسار الأفقي.
  • يمكننا تلخيصها لأن العجلة ثابتة أو غير موجودة طوال الإزاحة الأفقية ، والسرعة الأفقية ستكون ثابتة.

لماذا لا تؤثر السرعة الأفقية على السرعة العمودية؟

عندما يتم إلقاء أي شخص أو جسم في الأعلى ، فإنه يكتسب سرعة للتحرك أبعد من ذلك.

  • في حركة المقذوفات ، بمجرد حدوث المسار ، تعتبر السرعة الأولية الأولية على طول المسار المكافئ للقذيفة السرعة الأفقية. في مرحلة ما ، يصل الكائن إلى ارتفاع معين يسمى أقصى ارتفاع. إنه مصنوع للسفر إلى أسفل حيث تنجذب إليه قوة الجاذبية. إنها القوة الوحيدة والوحيدة التي تعمل في حركة المقذوف لأي جسيم.
  • بمجرد أن يتحرك الجسيم لأسفل ، يحدث إزاحة وسرعة رأسية. هنا تكون كل من السرعات الأفقية والعمودية متقابلة ، وبالتالي لن يكون هناك أي تأثير على السرعة الأفقية بسبب السرعة الرأسية.

اذكر العلاقة بين زاوية الانطلاق والحد الأقصى للارتفاع ومدى السرعة الأفقية؟

تزداد زاوية الارتفاع الأقصى حيث ستكون هناك زيادة في النطاق الأفقي.

لقد درسنا بالفعل عدم وجود علاقة مباشرة بين السرعة الأفقية والمدى. إذا وصل المقذوف الذي تم إلقاؤه بزاوية معينة إلى أقصى ارتفاع له ، فلنفترض أن الطول سيكون أقصى حد نسبيًا ، ثم حتى النطاق سيكون الحد الأقصى. ولكن بمجرد أن تتحرك المقذوفة عموديًا ، فإن السرعة الأفقية ستكون صفرًا.

راجافي أشاريا

أنا Raghavi Acharya ، لقد أكملت تخرجي في الفيزياء بتخصص في مجال فيزياء المادة المكثفة. امتلاك فهم جيد جدًا في Latex و gnu-plot و octave. لطالما اعتبرت الفيزياء مجالًا جذابًا للدراسة وأنا أستمتع باستكشاف المجالات المختلفة لهذا الموضوع. في وقت فراغي ، أشرك نفسي في الفن الرقمي. تهدف مقالاتي إلى تقديم مفاهيم الفيزياء بطريقة مبسطة للغاية للقراء. دعنا نتواصل من خلال - LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/raghavi-cs-260a801b1 معرف البريد الإلكتروني: raghavics6@gmail.com

آخر المقالات