Dynamics - Lesson 7: Projectile Motion Introduction Example

Jeff Hanson

15 Nov 201709:58

Summary

TLDRيتناول هذا الفيديو شرحًا لمفهوم حركة المقذوفات، حيث يتم التركيز على كيفية تأثير الجاذبية على المسار، وكيفية استخدام معادلات التسارع الثابت لحساب المسافة الزمنية والمسافة المقطوعة. يتناول المتحدث مثالاً عمليًا على قذيفة تم إطلاقها من مبنى بارتفاع 150 مترًا، ويشرح كيف يتم تقسيم السرعة إلى مركبات أفقيّة وعموديّة، ثم حل معادلات الحركة للحصول على زمن الطيران والمسافة المقطوعة. هذا الشرح سيساعد الطلاب والمهندسين على فهم الأساسيات التي تقوم عليها مسائل حركة المقذوفات.

Takeaways

😀 الحركة المقذوفة هي جزء مهم من ديناميكيات الحركة وتعتبر مسألة شائعة في الاختبارات مثل اختبار FE.
😀 في الحركة المقذوفة، الجاذبية هي القوة الوحيدة التي تؤثر على الجسم بعد إطلاقه.
😀 بمجرد أن يخرج المقذوف من السلاح أو المدفع، يتوقف تأثير الدفع، ويعمل فقط تأثير الجاذبية.
😀 إذا تم إطلاق مقذوف مع سقوط جسم آخر في نفس الوقت، سيسقطان في نفس اللحظة ويصلا إلى الأرض في وقت واحد.
😀 في الحركة المقذوفة، يمكن تقسيم السرعة الأولية إلى مركبتين: واحدة في الاتجاه الأفقي (X) والأخرى في الاتجاه العمودي (Y).
😀 في الاتجاه الأفقي، لا يوجد تسارع لأن الجاذبية لا تؤثر فيه. أما في الاتجاه العمودي، فإن التسارع هو تأثير الجاذبية (9.81 م/ث²).
😀 المعادلات المستخدمة لحل مشكلات الحركة المقذوفة هي نفس معادلات التسارع الثابت، مثل معادلة المسافة (S = S₀ + V₀T + ½ a T²).
😀 عند حل معادلات الحركة المقذوفة، يمكن استخدام الآلات الحاسبة مثل TI-36 Pro لحل المعادلات التربيعية بسرعة.
😀 يمكن حساب الوقت الذي يبقى فيه المقذوف في الهواء باستخدام معادلة الحركة في الاتجاه العمودي، ثم حساب المسافة التي يقطعها المقذوف في الاتجاه الأفقي.
😀 في النهاية، يمكن حساب المسافة التي يقطعها المقذوف باستخدام السرعة الأفقية والمعادلات المناسبة بعد حساب الوقت.

Q & A

ما هو الهدف الرئيسي من درس الحركة المقذوفة في هذا الفيديو؟
-الهدف هو فهم كيفية عمل الحركة المقذوفة وكيفية تحليلها باستخدام معادلات التسارع الثابت، حيث أن الجاذبية هي القوة الوحيدة التي تؤثر على الجسم بعد إطلاقه.
ما هي معادلات الحركة التي سيتم استخدامها لحل مسائل الحركة المقذوفة؟
-سيتم استخدام معادلات التسارع الثابت التي تم اشتقاقها في الفيديو السابق والتي تعتمد على السرعة الابتدائية، التسارع، والزمن.
ما هي القوة الوحيدة التي تؤثر على الجسم بعد إطلاقه في الحركة المقذوفة؟
-القوة الوحيدة هي الجاذبية، التي تسحب الجسم إلى الأسفل بمجرد أن يخرج من فوهة السلاح أو المدفع.
ماذا يحدث لجسمين يتم إطلاقهما في نفس الوقت، أحدهما يتحرك أفقيًا والآخر يسقط رأسيًا؟
-سيصل الجسمان إلى الأرض في نفس الوقت، حيث أن الجاذبية تؤثر عليهما بنفس الطريقة سواء كان أحدهما يتحرك أفقيًا أو رأسياً.
ما هي المعادلة التي تم استخدامها لحساب الزمن الذي يكون فيه الكرة في الهواء؟
-تم استخدام معادلة الحركة S = S₀ + V₀t + (1/2)at² لحساب الزمن الذي يبقى فيه الجسم في الهواء.
كيف تم تحليل الحركة إلى مركباتها في الاتجاهين الأفقي والعمودي؟
-تم تحليل السرعة الابتدائية إلى مركبتين: واحدة في الاتجاه الأفقي (V₀x) والأخرى في الاتجاه العمودي (V₀y)، حيث تم استخدام الجاذبية فقط في الاتجاه العمودي.
كيف تم إيجاد الزمن الذي تبقى فيه الكرة في الهواء؟
-تم حل معادلة الحركة في الاتجاه العمودي باستخدام معادلة تربيعية لإيجاد الزمن، وكان الجواب هو 19.89 ثانية.
ما هو السبب في وجود جاذبية سلبية في المعادلة؟
-الجاذبية تؤثر بشكل عمودي إلى الأسفل، لذا يتم تمثيلها كقيمة سلبية في معادلة الحركة في الاتجاه العمودي.
كيف تم حساب المسافة التي قطعتها الكرة في الاتجاه الأفقي؟
-تم حساب المسافة في الاتجاه الأفقي باستخدام معادلة الحركة، مع العلم أن التسارع في الاتجاه الأفقي هو صفر، لذا تم ضرب السرعة الابتدائية في الزمن الذي تم حسابه سابقاً.
ما هو ناتج المسافة التي قطعتها الكرة في الاتجاه الأفقي؟
-المسافة التي قطعتها الكرة هي 2386 مترًا، أو حوالي 2.39 كيلومتر.