ما هي السرعة الأفقية الأولية للقذيفة: كيفية البحث ، أمثلة


في هذا المنشور عن الفيزياء ، دعونا ندرس مفهوم السرعة الأفقية الأولية للقذيفة وأمثلةها.

عندما يتم إطلاق أي قذيفة من حالة سكونها ، فإنها تكتسب بعض السرعة التي تساعدها على المضي قدمًا. تُعرف سرعة البدء التي تكتسبها المقذوف على مسارها الأفقي بالسرعة الأفقية الأولية ويمكن العثور عليها باستخدام الصيغ المذكورة أدناه ،

vix = الخامسx - + 1 / 2axt

 vix = الخامسfx - وهوxt

vix2 = الخامسfx2 - 2 أxx

 vix = الخامسx / cosθ

قبل أن ندرس بالتفصيل ما هي السرعة الأفقية الأولية للقذيفة ، أخبرنا عن حركة المقذوف.

حركة المقذوفات: المفهوم والميزات

تعد حركة المقذوفات أحد الأنواع الأساسية للحركة التي تعد جزءًا أساسيًا من الفيزياء الميكانيكية.

عندما يُلقى أي جسم في الفضاء المفتوح ، فإنه يتحرك على طول مسار يصنع شكل منحنى القطع المكافئ تحت تأثير قوة الجاذبية فقط. هذه الحركة المقذوفة هي حالة خاصة لأن الحركة تحدث في كل من المكونين x و y لمحور الإحداثيات.

ما السرعة الأفقية للقذيفة

حان الوقت لمعرفة التركيز الرئيسي لهذه المقالة: السرعة الأفقية الأولية للقذيفة.

ما السرعة الأفقية الابتدائية للقذيفة؟

تشير الكلمة الأولية إلى البداية أو نقطة البداية ؛ الإزاحة والسرعة وما إلى ذلك.

هنا تشير السرعة الأفقية الأولية للقذيفة إلى السرعة التي اكتسبتها المقذوفة بمجرد إطلاقها أو انطلاقها من حالة السكون إلى سطح الغلاف الجوي للأرض. يكتسب المقذوف هذه السرعة الابتدائية على طول المسار الأفقي المستقيم. ومن ثم يطلق عليه اسم السرعة الأفقية الأولية لحركة المقذوف.

vixر = تx - + 1 / 2axt

 vix = الخامسfx - وهوxt

 vix2 = الخامسfx2 - 2 أxx

 vix = الخامسx / cosΘ

يمكنك الآن إلقاء نظرة خاطفة على كيفية إيجاد السرعة الأفقية الأولية لأي مقذوف.

كيف يمكن إيجاد السرعة الأفقية الابتدائية لمقذوف؟

يمكننا بسهولة وبسرعة قياس قيمة السرعة الأفقية الأولية من خلال ملاحظة الصيغة لحساب السرعة الأفقية للقذيفة.

لقد عرفنا بالفعل الصيغ المستخدمة لحساب السرعة الأفقية ؛ ضع في اعتبارك هذه الصيغ وأعد ترتيبها بحيث تحصل على السرعة الأفقية الأولية كمكون رئيسي يجب قياسه. انظر أدناه؛ لقد رتبنا لهم الحصول على Vix.

دعنا نعرف هذه الصيغ بإسهاب من خلال معرفة المناهج المختلفة للسرعة الأفقية الأولية للقذيفة.

طرق مختلفة لإيجاد السرعة الأفقية الأولية للقذيفة

المناهج المختلفة لما هو أولي السرعة الأفقية من قذيفة على النحو التالي ،

  • تتمثل الطريقة الأولى في استخدام معادلة علم الحركة للفيزياء الميكانيكية لمعرفة السرعة الأفقية الأولية للقذيفة.
  • الطريقة الثانية هي النظر في الصيغ المستخدمة لقياس قيمة السرعة الأفقية للقذيفة.

يتعين علينا إجراء بعض التعديلات الطفيفة على السرعة الأولية باعتبارها المكون الرئيسي الذي يجب قياسه في كلا النهجين.

كيف تؤثر السرعة الابتدائية للقذيفة على مداها؟

هناك تأثير للسرعة الابتدائية لأي مقذوف في حركة ما على مداها.

علينا أن نلاحظ العوامل الثلاثة الرئيسية التي تخبرنا عن تأثير السرعة الابتدائية على المدى. العوامل الثلاثة الرئيسية موضحة أدناه.

  • إذا كانت السرعة الابتدائية Vix أكثر من ذلك ، حتى مدى المقذوف الذي يقع تحت نفس الحركة سيصل إلى ارتفاع أكبر. ، على النقيض من ذلك ، إذا كانت السرعة الأولية أقل ، فسيكون النطاق محدودًا.
  • اعتمادًا على ما إذا كانت السرعة الابتدائية أكبر أو أقل ، تختلف زاوية المكون الأفقي للسرعة.
  • لنفترض أننا أخذنا أي مقذوفين يتم إطلاقهما من زوايا مختلفة ، مع مراعاة سرعات أفقية مختلفة. في هذه الحالة ، قد يكون النطاق مطابقًا للمقذوفات ، لكنه يصل إلى ارتفاعات قصوى مختلفة.

بعد معرفة تأثير V.ix في مداها ، دعونا ندرس الطريقة لإيجاد السرعة الأفقية الأولية في حركة المقذوف.

كيف تجد السرعة الابتدائية في حركة المقذوف؟

يمكن للمرء أن يجد السرعة الابتدائية في أي حركة مقذوفة باستخدام الصيغ أدناه ،

هنا إذا كنت تبحث عن مكونات مختلفة لحركة المقذوفات ، فضع في الاعتبار المكون x أو y بدلاً من السرعة في الصيغ التالية ،

vixر = تx - + 1 / 2axt

 vix = الخامسfx - وهوxt

 vix2 = الخامسfx2 - 2 أxx

لذلك ، سيصبح من السهل حساب السرعة الابتدائية بمعرفة هذه الصيغ. من خلال حل بعض المشكلات الأساسية المتعلقة بالسرعة الأفقية الأولية للقذيفة ، يمكننا دراستها بشكل أفضل.

تعتمد المشكلات على السرعة الأفقية الأولية للقذيفة

فيما يلي بعض المشكلات بناءً على السرعة الابتدائية للقذيفة لفهم المفهوم بشكل أفضل.

المشكلة 1

يتم إلقاء علبة قمامة في سلة المهملات. السرعة الأفقية 25 م / ث ، وزاوية إطلاق علبة القمامة 12 درجة. اكتشف الآن قيمة السرعة الأفقية الابتدائية؟

الحل: دعنا نلاحظ أولاً البيانات المقدمة ،

السرعة على طول المسار الأفقي = Vx = 25 م / ث و θ = 12 درجة

الآن يمكننا استخدام إحدى الصيغ كما هو مذكور في المفاهيم أعلاه لقياس السرعة الأفقية الأولية

Vix = الخامسx / كوس θ

Vix = (25) / كوس (12 درجة)

Vix = 29.65 م / ث

إذن ، السرعة الأفقية الابتدائية المطلوبة هي 29.65 م / ث

المشكلة 2

يتم إلقاء عملة واحدة في الغلاف الجوي للأرض. ستكون السرعة الأفقية مساوية تقريبًا لـ 29m / s ، وزاوية العملة المعدنية عند رميها هي 20 درجة. الآن قم بقياس السرعة الأفقية الأولية للعملة؟

الحل: دعنا نلاحظ أولاً البيانات المقدمة ،

السرعة على طول المسار الأفقي = Vx = 29 م / ث و θ = 20 درجة

الآن يمكننا استخدام إحدى الصيغ كما هو مذكور في المفاهيم أعلاه لقياس السرعة الأفقية الأولية

Vix = الخامسx / كوس θ

Vix = (29) / كوس (20 درجة)

Vix = 30.88 م / ث

إذن ، السرعة الأفقية الابتدائية المطلوبة هي 30.88 م / ث

ما هي الأمثلة المختلفة للسرعة الأفقية الأولية للقذيفة في الحياة الواقعية؟

هناك العديد من الأمثلة التي نجدها من حولنا والتي ستكون مثالًا رائعًا للسرعة الأفقية الأولية لأي مقذوف.

تحدث كل حركة لقذيفة باكتساب سرعة معروفة بأنها سرعة ابتدائية. عندما يتم رميها في الأعلى بعيدًا عن الزاوية المستقيمة ، فإن كل المواد تصنع منحنى قطع مكافئ أثناء الوصول إلى الأرض. لذلك ، يمكننا النظر في الأمثلة المذكورة أدناه للسرعة الأفقية الأولية.

قفزة طويلة

قبل القفز الطويل ، يقوم الرياضي بتدفئة جسده ثم يبدأ في الحركة. هنا يتضمن المكون المطلوب للقفزة الطويلة السرعة الابتدائية. إذا كانت السرعة الابتدائية أكبر من ذلك ، فإن الوثبة الطويلة التي يتخذها اللاعب ستكون أعلى.

ما السرعة الأفقية الابتدائية للقذيفة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

يجرينينغ من الخيول

لقد رأينا أن تشغيل الخيول قد يكون حقيقيًا أو في أي قنوات للحياة البرية. إذا لاحظت بعناية ، أثناء الجري ، فإن أرجل الخيول تسلك مسارًا. في بداية الحركة ، من المعروف أن السرعة الحالية للبدء هي السرعة الأفقية الأولية.

ما السرعة الأفقية للقذيفة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

رمي القرص

حتى في لعبة رمي القرص ، أثناء رمي القرص ، فإن السرعة التي يمتلكها القرص على طول المسار الأفقي هي السرعة الأفقية الأولية. إذا كانت السرعة أكبر ، حتى القرص سيصل إلى ارتفاع أكبر ، مما يزيد من فرصة الفوز باللعبة.

ما السرعة الأفقية للقذيفة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

رمي كرة السلة في الشباك

حتى لو لاحظنا مباراة كرة السلة ، يمكننا تحديد المسار المكافئ الذي سلكه اللاعب مع التأكد من دخول الكرة إلى الشبكة. إنه ل مثال على حركة المقذوفات وحتى مثال على السرعة الأفقية الأولية لأن السرعة بمجرد رمي الكرة تمتلكها.

ما السرعة الأفقية للقذيفة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

Fireworks,en

نتأكد من إشعال الألعاب النارية والاستمتاع بها أثناء المهرجان أو أي احتفال. يُطلق على السرعة التي تكتسبها الألعاب النارية بمجرد أن تصبح سرعة أفقية أولية تؤثر على نطاق الألعاب النارية للوصول إلى نقطة معينة في الغلاف الجوي. إذا كان حرف V أكبر ، فمن الواضح أن الألعاب النارية تصل إلى أقصى ارتفاع.

ما السرعة الأفقية للقذيفة
الصورة الائتمان: صور Pixabay المجانية

لذلك ، يمكننا ملاحظة حركة المقذوفات بشكل رئيسي في الألعاب الرياضية.

ما العوامل التي تشير إلى أن السرعة الابتدائية تؤثر على أقصى ارتفاع للقذيفة؟

تؤثر السرعة الابتدائية بشكل مباشر على نقطة الارتفاع الأقصى في حركة المقذوف.

إذا كانت السرعة الابتدائية أكبر ، فإن الزاوية التي يتم إطلاقها بها ستكون أكثر حدة. إذا زادت هذه الزاوية ، فهناك احتمال أن يزيد الحد الأقصى للارتفاع في حركة المقذوف. لذلك ، يمكننا أن نستنتج أن التغيير في السرعة الابتدائية يؤثر على أقصى ارتفاع للقذيفة.

بهذه الطريقة ، تعمل السرعة الابتدائية والحد الأقصى للارتفاع بناءً على بعضهما البعض.

لماذا زيادة السرعة الأولية تزيد من المدى؟

الأولية المتزايدة تميل السرعة الأفقية إلى زيادة مدى المقذوف.

يشير مصطلح زيادة السرعة الأفقية الأولية إلى أن موضع المقذوف مع زيادة الوقت يجعل المقذوف يتحرك إلى ارتفاع مختلف. هذه الظواهر تجعل القذيفة مباشرة أكثر ارتفاعًا ، مما يزيد من القذيفةنطاق.

لذلك ، هناك تأثير مباشر للسرعة الأفقية الأولية على المدى والارتفاع الأقصى لأي مقذوف.

لمزيد من الدراسة:

الأسئلة المتداولة | أسئلة وأجوبة

ما الأشياء الثلاثة الرئيسية التي تتأثر بالسرعة الأفقية الأولية لحركة مقذوفة؟

العوامل الرئيسية التي تتأثر بالسرعة الأفقية الأولية هي

  • زاوية المقذوف
  • أقصى ارتفاع
  • مدى حركة المقذوفات

ما هي أفضل الأمثلة على السرعة الأفقية الابتدائية لحركة مقذوفة؟

أفضل الأمثلة على السرعة الأفقية الأولية هي على النحو التالي ،

  • شلال
  • القفز من ارتفاع معين أو من أي مركبة
  • لعبة البيسبول
  • إطلاق الصواريخ
  • سقوط النيازك.
  • رمي أي فضلات في سلة المهملات.

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