جدول ال فكرة

سقط الحجر الحر المتساقط. احسب سرعة الحجر بعد 10 ثوان ؟، حيث أن الإجابة على هذا السؤال تعتمد على ثلاثة قوانين ومعادلات تصف حركة المقذوفات في الطبيعة ، وفي هذا المقال سنشرح بالتفصيل كيفية حل مثل هذه الأسئلة باستخدام القوانين الفيزيائية. .

سقط الحجر بحرية احسب سرعة الحجر بعد 10 ثوانٍ

إذا كان الصخر يسقط بحرية ، فبعد 10 ثوانٍ تكون سرعة الصخرة 98 مترًا / ثانية ، اعتمادًا على القوانين الثلاثة والمعادلات التي تصف حركة المقذوفات ، يمكن حساب مقدار السرعة النهائية عن طريق إضافة السرعة الأولية والضرب النتيجة هي التسارع بمرور الوقت ، وبالتالي تكون النتيجة مقدار السرعة. السرعة النهائية للجسم هي على سبيل المثال السرعة الابتدائية في هذا المثال تساوي صفرًا لأن الجسم بدأ من السكون وفي تسارع الجاذبية مضروبًا في 9.81 لأن الجسم يسقط على الأرض في 10 ثوانٍ بحيث تكون النتيجة 98.1 مترًا لكل ثانيًا ، وهي سرعة الحجر النهائي ، وفيما يلي شرح للطريقة الرياضية المستخدمة لحل هذا النوع من الأسئلة ، حيث تكون القوانين الفيزيائية الثلاثة لحركة القذيفة كما يلي:[1]

السرعة النهائية = السرعة الابتدائية – (تسريع الجاذبية × الوقت الإجمالي) g2 = g1 – (gxg)

التغيير في النزوح العمودي = (السرعة الأولية × الوقت الإجمالي) – (½ تسريع الجاذبية × إجمالي الوقت²) (gxg) – (gx g²)

السرعة النهائية² = السرعة الابتدائية² – (2 × تسارع الجاذبية × التغيير في الإزاحة الرأسية) p²2 = p²1 – (2 xgx Δr)

بدمج الأرقام الواردة في السؤال السابق في هذه القوانين يعطي الآتي:

السرعة الابتدائية = 0 م / ث تسارع الجاذبية = 9.81 م / ث² الوقت الإجمالي = 10 ثوانٍ السرعة النهائية = السرعة الابتدائية – (تسارع الجاذبية × الوقت الإجمالي) السرعة النهائية = 0 – (9.81 × 10) السرعة النهائية = 0 – (98.1) السرعة النهائية = – 98.1 م / ثانية. تعني الإشارة السالبة أن الجسم يسقط.

انظر أيضًا: عندما تسقط الكرة لأسفل بشكل مستقيم ، فإنها تكتسب طاقة

أمثلة على حسابات حركة المقذوفات

فيما يلي بعض الأمثلة العملية لحسابات حركة المقذوفات:[2]

  • المثال الأول: حجر ساقط ، ما سرعته بعد 8 ثوانٍ وما هي إزاحته: الإجمالي (السرعة النهائية = 0 – (9.81 × 8) السرعة النهائية = 0 – (78.48) السرعة النهائية = – 78 ، 48 م / ثانية تغيير الإزاحة الرأسية = (السرعة الابتدائية × الوقت الإجمالي) – ½ (تسارع الجاذبية × الوقت الإجمالي²) تغيير الإزاحة الرأسية = (0 × 8) – (½ × 9.81 × 8²) تغيير الإزاحة الرأسية = – (½ × 9.81) x 64) تغيير الإزاحة الرأسية = – 313.9 متر الإشارة السالبة تعني أن الجسم يسقط.
  • المثال الثاني: يتم رمي الحجر أفقيًا بسرعة 5.0 متر / ثانية من سطح مبنى بارتفاع 78.4 مترًا ، وكم من الوقت يستغرق وصول الحجر إلى قاع المبنى وما هي المسافة من المبنى؟ ستسقط الحجر طريقة الحل: السرعة الابتدائية = 0 متر / ثانية لأن الحجر تم إلقاءه التغيير الأفقي في الإزاحة الرأسية = 78.4 م التغيير في الإزاحة الرأسية = (السرعة الأولية × الوقت الإجمالي) – (½ تسارع الجاذبية × الوقت الإجمالي²) 78 ، 4 = (0 × إجمالي الوقت) – (½ × 9.81 × إجمالي الوقت²) = 78.4 – (4.9) × إجمالي الوقت² (إجمالي الوقت = 78.4 ÷ 4.9) إجمالي الوقت = 4 ثوانٍ السرعة = المسافة ÷ الوقت المسافة = السرعة × المسافة الزمنية = 4 × 5 المسافة = 20 مترًا
  • المثال الثالث: تم رمي كرة لأعلى بسرعة 30 متر / ثانية كم من الوقت تستغرق هذه الكرة لتهبط على الأرض؟ تجول: السرعة الأولية = 25 مترًا / ثانية السرعة النهائية = 0 متر / ثانية هذا لأنه عندما تكون الرصاصة في أقصى ارتفاع ، تكون السرعة النهائية 0 تسارع الجاذبية = 9.81 م / ث² السرعة النهائية = السرعة الأولية – (تسارع الجاذبية × الإجمالي الوقت) 0 = 30 – (9.81 × إجمالي الوقت) 30 = 9.81 × إجمالي الوقت الإجمالي = 30 9.81 إجمالي الوقت = 3.05 ثانية
  • المثال الرابع: إلقاء حجر من قمة جبل ارتفاعه نحو ٢٥٠ متراً. ما السرعة النهائية لهذا الحجر قبل أن يصطدم بالأرض؟ طريقة الحل: السرعة الابتدائية = 0 م / ث لأن الجسم كان ثابتًا قبل الرمي. تسارع الجاذبية = 9.81 م / ث. الثانية² التغير في الإزاحة الرأسية = -250 مترًا لأن الإشارة السالبة تعني سقوط الجسم. السرعة النهائية² = السرعة الابتدائية² – (2 × تسارع الجاذبية × التغير في الإزاحة الرأسية) السرعة النهائية² = 0² – (2 × 9.81 × – 250) السرعة النهائية² = 4905 السرعة النهائية = √4905 السرعة النهائية = 70 مترًا / ثانية

انظر أيضًا: المسافة الأفقية التي تقطعها القذيفة

بنهاية هذا المقال سنتعرف على إجابة السؤال ، سقوط حجر في السقوط الحر ، ونحسب سرعة الحجر بعد 10 ثوانٍ ، وشرحنا أيضًا طريقة استخدام القوانين الفيزيائية المستخدمة لحساب سرعة وحركة المقذوفات. والعديد من الأمثلة العملية لحسابات المقذوفات.