فيزياء

الحركة العمودية


إذا أسقطنا ريشة وحجر بنفس الارتفاع ، نلاحظ أن الحجر سوف يصل إلى الأرض أولاً.

لذلك نحن نعتقد أنه كلما كان الجسم أثقل كلما كان سقوطه أسرع. ومع ذلك ، إذا وضعنا الحجر والريشة في أنبوب بدون هواء (فراغ) ، فسوف نلاحظ أن كلا الجسمين يستغرقان الوقت نفسه للسقوط.

وبالتالي ، فإننا نستنتج أنه إذا أهملنا مقاومة الهواء ، فسوف تسقط جميع الأجسام ، بغض النظر عن الكتلة أو الشكل ، مع تسارع مستمر: تسارع الجاذبية.

عندما يتم إلقاء جسم بالقرب من الأرض ، فإنه يخضع بعد ذلك للجاذبية ، والتي تكون دائمًا موجهة عموديًا نحو مركز الكوكب.

تختلف قيمة الجاذبية (g) وفقًا لخط العرض والارتفاع للموقع ، ولكن خلال الظواهر قصيرة الأجل ، تُؤخذ على أنها ثابتة وقيمتها المتوسطة عند مستوى سطح البحر هي:

جم = 9.80665 متر مربع

ومع ذلك ، كتقريب جيد ، يمكننا استخدام دون خسارة كبيرة في القيم:

جم = 10 م / ث²

الافراج العمودي

تسمى خطوة الجسم التي لها سرعة مبدئية في الاتجاه العمودي "رمي عمودي".

مسارها مستطيل و عمودي ، و بسبب الجاذبية ، تصنف الحركة على أنها متنوعة بشكل موحد.

الوظائف التي تحكم الرمي العمودي ، بالتالي ، هي نفس وظائف الحركة المتماثلة بشكل موحد ، والمراجعة باستخدام الإطار العمودي (ح) ، حيث كان في السابق أفقي (S) ومع تسارع الجاذبية (ز).

منذ ز هو إيجابي أو سلبي حسب اتجاه الحركة:

إطلاق العمودي لأعلى

ز سلبي

نظرًا لأن الجاذبية تشير دائمًا إلى الأسفل ، فعندما نرمي شيئًا ما للأعلى ، فإن الحركة سوف تتسارع سلبًا حتى تتوقف عند نقطة ، والتي نسميها أقصى ارتفاع.


التقليب العمودي

ز إيجابي

في القوالب العمودية للأسفل ، تشير كل من الجاذبية والإزاحة إلى الأسفل. لذلك ، يتم تسريع الحركة بشكل إيجابي. يدعى أيضا بعد السقوط الحر.


مثال

يتم ركل كرة القدم لأعلى بسرعة 20m / s.
(أ) احسب المدة التي ستستغرقها الكرة للعودة إلى الأرض.
(ب) ما هو أقصى ارتفاع وصلت إليه الكرة؟ يعطى g = 10m / s².

(A)

في هذا المثال ، تكون الحركة عبارة عن مزيج من الرمي التصاعدي العمودي + الرمي الهبوطي العمودي (في هذه الحالة يمكن أيضًا تسميته السقوط الحر). لذلك ، الأنسب هو حساب بالأجزاء:

الحركة الصعودية:

حركة الهبوط:

بما أننا لا نفكر في مقاومة الهواء ، فإن السرعة النهائية ستكون مساوية للسرعة التي ألقيت بها الكرة.

نلاحظ ، إذن ، أنه في هذه الحالة ، حيث يتم إهمال مقاومة الهواء ، يكون وقت الارتفاع هو نفس وقت اتخاذ القرار.

(B)

معرفة وقت الصعود وسرعة الإطلاق ، يمكننا استخدام وظيفة إزاحة الوقت ، أو استخدام معادلة Torricelli.

تذكر أننا نفكر فقط في الصعود ، لذلك ر = 2 ثانية

أو

فيديو: الحركة العمودية تلخيص (شهر اكتوبر 2020).