العلوم الفيزيائية — الميكانيكا: حركة القذائف — الثالثة ثانوي — المنهاج الجزائري

الميكانيكا: حركة القذائف (Mouvement des projectiles)

حركة القذائف هي تطبيق مهم لقوانين الميكانيكا الكلاسيكية. هذا الدرس للسنة الثالثة ثانوي.

أولا: مبدأ حركة القذيفة

القذيفة هي جسم يقذف في الهواء تحت تأثير الجاذبية الأرضية (بإهمال مقاومة الهواء). تتكون حركتها من مركبتين: أفقية (سرعتها ثابتة) ورأسية (متسارعة).

ثانيا: معادلات الحركة

بفرض القذف بسرعة ابتدائية v₀ وزاوية α مع الأفقي:

الإحداثيات:

x(t) = v₀·cos(α)·t

y(t) = v₀·sin(α)·t – ½·g·t²

ثالثا: خصائص المسار

• المسار قطع مكافئ (parabole)
• أقصى ارتفاع: y_max = (v₀²·sin²(α))/(2g)
• المدى الأفقي: d = (v₀²·sin(2α))/g
• أقصى مدى عند الزاوية α = 45°

مثال:

كرة قذفت بسرعة 20 m/s بزاوية 30°. أحسب المدى الأفقي.

d = (20²×sin(60°))/9.81 = 400×0.866/9.81 ≈ 35.3 m

تمارين

1. قذيفة سرعتها 30 m/s بزاوية 45°. أحسب أقصى ارتفاع والمدى الأفقي.
2. لماذا تعطي الزاوية 45° أقصى مدى؟
3. كيف يتغير المسار إذا قذفت الكرة بزاوية صغيرة؟

للمزيد راجع قانون نيوتن الثاني و الحركة المنتظمة والمتغيرة.