UnitConv
فيزياء × تصور مرئي

حاسبة حركة المقذوف

أدخل السرعة والزاوية والجاذبية وشاهد القطع المكافئ يطير. المدى والارتفاع والزمن فورًا.

المدخلات

m/s
°
m

يتم إهمال مقاومة الهواء (حركة مقذوف مثالية).

النتائج

المدى R
40.79 m
الارتفاع الأقصى H
10.2 m
زمن التحليق T
2.884 s
زمن الوصول إلى القمة
1.442 s
سرعة الارتطام
20 m/s
زاوية الارتطام
45°
الأفقية v₀ₓ
14.14 m/s
الرأسية v₀ᵧ
14.14 m/s
v₀ₓ = v₀·cos θ  |  v₀ᵧ = v₀·sin θ
H = h₀ + v₀ᵧ² / (2g)
R = v₀ₓ · T
T = (v₀ᵧ + √(v₀ᵧ² + 2g·h₀)) / g

المسار

0102031410611المسافة الأفقية (م)الارتفاع (م)القمة 10.2mالارتطام 40.79m

حول هذه الأداة

تحاكي هذه الحاسبة حركة المقذوف المثالية: جسم يُطلق بسرعة وزاوية معينتين ويتحرك بحرية تحت تأثير الجاذبية دون مقاومة الهواء. أدخل سرعة الإطلاق والزاوية والارتفاع الابتدائي وعجلة الجاذبية (الأرض أو القمر أو المريخ أو المشتري أو قيمة مخصصة) لتحصل فورًا على المدى والارتفاع الأقصى وزمن التحليق الكلي وزمن الوصول إلى أعلى نقطة ومركبات السرعة وسرعة الارتطام. ترسم حركة SVG مسار القطع المكافئ مع تحديد القمة ونقطة الارتطام. كل شيء يعمل داخل متصفحك.

كيفية الاستخدام

  1. 1 أدخل سرعة الإطلاق v₀ بالمتر في الثانية.
  2. 2 اضبط زاوية الإطلاق θ بين 0° و90° باستخدام المنزلق أو الحقل.
  3. 3 اضبط اختياريًا ارتفاعًا ابتدائيًا h₀ واختر الجاذبية (الأرض أو القمر أو المريخ أو المشتري أو قيمة مخصصة).
  4. 4 اقرأ المدى والارتفاع والزمن، ثم اضغط تشغيل لمشاهدة المقذوف يطير على طول قطعه المكافئ.

كيف يعمل

تُحلَّل سرعة الإطلاق إلى مركبة أفقية v₀ₓ = v₀·cos θ ومركبة رأسية v₀ᵧ = v₀·sin θ. الحركة الأفقية منتظمة، بينما الحركة الرأسية متسارعة بانتظام بفعل الجاذبية g. عند الإطلاق من الأرض (h₀ = 0): الارتفاع الأقصى H = v₀²·sin²θ / (2g)، والمدى R = v₀²·sin(2θ) / g، وزمن التحليق T = 2·v₀·sin θ / g. عندما يكون الارتفاع الابتدائي h₀ موجبًا، يُحسب زمن الارتطام من الجذر الموجب للمعادلة h₀ + v₀ᵧ·t − ½g·t² = 0، أي T = (v₀ᵧ + √(v₀ᵧ² + 2g·h₀)) / g، ويكون المدى v₀ₓ·T. ولأن مقاومة الهواء مهملة، يكون المسار قطعًا مكافئًا مثاليًا.

الأسئلة الشائعة

أي زاوية تعطي أكبر مدى؟

عندما يتساوى ارتفاع الإطلاق والارتطام (h₀ = 0)، تعطي زاوية 45° أكبر مدى لأن sin(2θ) يبلغ ذروته عند 90°. أما عند الإطلاق من ارتفاع، فإن الزاوية المثلى تكون أقل قليلًا من 45°.

هل يتضمن ذلك مقاومة الهواء؟

لا. هذه حركة مقذوف مثالية دون احتكاك، لذا يكون المسار قطعًا مكافئًا دقيقًا. تقطع المقذوفات الحقيقية مسافة أقصر قليلًا بسبب مقاومة الهواء، لكن معظم مقررات الفيزياء تستخدم هذا النموذج المثالي.

هل يمكنني استخدام جاذبية مختلفة؟

نعم. اختر الأرض (9.81) أو القمر (1.62) أو المريخ (3.72) أو المشتري (24.79) م/ث²، أو أدخل أي قيمة مخصصة لمعرفة كيف تغير الجاذبية مسار التحليق.

ما هي سرعة الارتطام؟

هي مقدار السرعة عند ارتطام الجسم بالأرض، وتجمع بين المركبة الأفقية الثابتة والمركبة الرأسية v₀ᵧ − g·T. عند h₀ = 0 تساوي سرعة الإطلاق، ومع وجود ارتفاع ابتدائي تكون أكبر.

أدوات ذات صلة

ارسم القطع المكافئ كدالة باستخدام راسم الدوال، واستكشف الصيغ الفيزيائية في حلّال الصيغ، وتصفح صفحة الأدوات للمزيد من الحاسبات العلمية.