▷ الرمية العمودية (أو الرمية العمودية)

تشرح هذه المقالة ماهية التصوير العمودي في الفيزياء. وهكذا ستجد خصائص المستوى الرأسي وأنواع المستويات الرأسية ومعادلاتها ومثال يتم العمل عليه خطوة بخطوة.

ما هو التصوير العمودي؟

الرمي العمودي هو حركة ناتجة عن رمي الجسم عموديًا. أي أنه في الفيزياء، الرمي العمودي هو حركة يتحرك فيها الجسم عموديًا فقط، إما رمي الجسم لأعلى (الرمية الرأسية لأعلى) أو للأسفل (الرمية الرأسية لأسفل).

على سبيل المثال، رمي الكرة عموديًا إلى الأعلى هو رمية عمودية. ستتحرك الكرة أولًا عموديًا إلى أعلى بسبب القوة المطبقة عليها، ثم ستتجه الكرة عموديًا إلى أسفل حتى تصطدم بالأرض تحت تأثير الجاذبية.

ميزات التصوير العمودي

الآن بعد أن عرفنا تعريف التصويب العمودي في الفيزياء، دعونا نرى ما هي خصائص هذا النوع من الحركة لفهم المفهوم بشكل أفضل.

السمة الرئيسية للتسديدة العمودية هي أن مسار الجسم يكون عموديًا تمامًا. وهكذا فإن الجسم الذي يقوم بالتسديدة العمودية يتحرك على طول خط عمودي مستقيم.
من الخصائص الأخرى للرماية العمودية إهمال الاحتكاك بالهواء. لذلك، في الفيزياء، في المستوى العمودي، يتم تجاهل أي نوع من الاحتكاك أو العوائق التي قد تكون موجودة في مسار الحركة.
لذلك، في اللقطة العمودية، تؤثر الجاذبية فقط على حركة الجسم المتحرك. بمعنى آخر، القوة الوحيدة التي تؤثر على الجسم هي قوة الجاذبية.
لذا، فإن السحب الرأسي هو حركة مستقيمة متسارعة بشكل موحد (MRUA)، وتسمى أيضًا الحركة المستقيمة المتنوعة بشكل موحد (MRUV) .

أنواع التصوير العمودي

هناك نوعان من التصوير العمودي:

التسديدة العمودية: هي اللقطة العمودية التي يتم فيها رمي الجسم إلى أعلى ثم خفضه. على سبيل المثال: رمي الكرة عموديًا إلى الأعلى.
التسديدة العمودية إلى الأسفل: هي اللقطة العمودية التي يتم فيها رمي الجسم إلى الأسفل، فلا يرتفع الجسم في أي نقطة بل ينزل حتى يصل إلى الأرض. على سبيل المثال: رمي جسم عموديًا على الأرض.

لاحظ أن اللقطة العمودية يمكن أن تبدأ على الأرض أو كما في الأمثلة السابقة على ارتفاع مختلف عن الأرض.

صيغ التصوير العمودي

فيما يلي الصيغ (أو المعادلات) للتصوير العمودي. وبالتالي فإن هذه الصيغ ستكون مفيدة لحل مشاكل التصوير العمودي.

موضع

يصف الجسم الذي يقوم بتسديدة عمودية حركة مستقيمة متسارعة بشكل منتظم (MRUA). وبالتالي، فإن الصيغة التي ستمكن من حساب الموضع الرأسي للجسم أثناء الرمي العمودي يتم استخلاصها من صيغة موضع MRUA:

$y=H+v_0\cdot (t-t_0)-\cfrac{1}{2}\cdot g \cdot (t-t_0)^2$

ذهب:

$y$

هو ارتفاع الجسم الذي يقوم بالتسديدة العمودية.
$H$

هو الارتفاع الذي يتم إسقاط الجسم منه.
$v_0$

هي السرعة الأولية للجسم.
$t$

هي اللحظة التي يتم فيها حساب موضع الجسم.
$t_0$

هي اللحظة الأولية.
$g$

هو تسارع الجاذبية الأرضية، وقيمته على الأرض 9.81 م/ث ² .

ملحوظة: ضع في اعتبارك أن الأصل الإحداثي لهذا الإطار المرجعي هو الأرض. وبالتالي فإن الجسم سوف يصطدم بالأرض في الموضع y=0، وبالمثل، إذا كانت تسديدة رأسية لأعلى، فإن السرعة الأولية ستكون موجبة (الجسم يتجه لأعلى)، ولكن إذا كانت هذه تسديدة رأسية لأسفل، فإن السرعة الأولية ستكون سلبية. (الجسم ينخفض).

سرعة

في الانطلاق العمودي لا يوجد احتكاك، لذا فإن الحركة المتحركة تصف حركة مستقيمة متسارعة بشكل منتظم، وبالتالي فإن الصيغة التي ستسمح لنا بإيجاد السرعة في أي لحظة هي كما يلي:

$v=v_0-g\cdot (t-t_0)$

ذهب:

$v$

هي سرعة الجسم في لحظة معينة.
$v_0$

هي السرعة الأولية للجسم.
$g$

هو تسارع الجاذبية الأرضية، وقيمته على الأرض 9.81 م/ث ² .
$t$

هي اللحظة التي يتم فيها حساب سرعة الجسم.
$t_0$

هي اللحظة الأولية.

ملحوظة: ضع في اعتبارك أنه عندما يتسارع الجسم تكون له إشارة إيجابية، بينما عندما يتباطأ الجسم تكون له إشارة سلبية. لذلك، في التسديدة الرأسية لأعلى، ستكون سرعة الكمامة موجبة، ومع ذلك، في التسديدة الرأسية لأسفل، ستكون سرعة الكمامة للأسفل.

التسريع

في اللقطة العمودية، يتم إهمال أي نوع من الاحتكاك، والقوة الوحيدة التي تتدخل هي قوة الجاذبية. ولذلك فإن تسارع الجسم يكون ثابتًا طوال المسار وقيمته هي قيمة الجاذبية.

$a=-g$

ذهب:

$a$

هو تسارع الجسم.
$g$

هو تسارع الجاذبية الأرضية، وقيمته على الأرض 9.81 م/ث ² .

وقت الرحلة

وقت الطيران هو الوقت الذي يستغرقه الجسم في القيام بالتسديدة العمودية حتى يلمس الأرض. ببساطة، زمن الرحلة هو الوقت بين الوقت الذي يبدأ فيه الجسم في الانطلاق العمودي ووقت اصطدامه بالأرض.

عندما يصطدم الجسم بالأرض، يكون موضعه الرأسي صفرًا. لذلك، لحساب زمن الرحلة، تحتاج إلى تعيين معادلة الموضع الرأسي للطلقة تساوي صفرًا ثم حل الوقت من المعادلة.

$y=0 \quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad t_{vol}$

أقصى ارتفاع

إذا كانت تسديدة عمودية لأسفل، فمن المنطقي أن يكون الحد الأقصى للارتفاع هو الارتفاع الأولي. ومع ذلك، في اللقطة الرأسية لأعلى، يتم الوصول إلى أقصى ارتفاع عندما تكون سرعة الجسم صفرًا.

لذا، لتحديد أقصى ارتفاع في لقطة رأسية لأعلى، يجب أن تكون السرعة مساوية للصفر، ومن هناك سنجد اللحظة التي يتم فيها الوصول إلى أقصى ارتفاع، ثم نعوض لحظة الزمن المحسوبة في معادلة الموضع. .

$v=0 \quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad t_{y_{m\'ax}}\quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\ couleur{noir}\quad y_{m\'ax}$

ملخص صيغ التصوير العمودي

نترك لك بعد ذلك جدولًا يحتوي على جميع صيغ التصوير العمودي كملخص:

صيغ المسودة العمودية، معادلات المسودة الرأسية

حل تمرين التصويب العمودي

من ارتفاع 7 م، قُذف جسم رأسيًا لأعلى بسرعة ابتدائية قدرها 12 م/ث، بحيث يصف الجسم رمية رأسية لأعلى. ما هو أقصى ارتفاع يصل إليه الجسم؟ اقترب من قيمة الجاذبية إلى 10 م/ث ² .

نظرًا لأنها تسديدة عمودية لأعلى، فسيتم الوصول إلى أقصى ارتفاع عندما تكون السرعة صفرًا. لذا، يمكننا إيجاد الزمن الذي يتم خلاله إنتاج أقصى ارتفاع عن طريق معادلة السرعة بالصفر:

$\begin{array}{c} v=v_0-g\cdot (t-t_0)\\[2ex]0=12-10\cdot (t-0)\\[2ex]0=12-10t \\[2ex]10t=12\\[2ex]t=\cfrac{12}{10}\\[2ex]t=1,2 \ \cfrac{m}{s}\end{array}[/latex ] Et une fois que l'on connaît le temps pendant lequel la hauteur maximale est atteinte, il suffit de substituer cet instant dans l'équation de la position du tir vertical : [latex]\begin{aligned}y&=H+v_0\cdot (t-t_0)-\cfrac{1}{2}\cdot g \cdot (t-t_0)^2\\[2ex]y&=7+ 12\cdot (1,2-0)-\cfrac{1}{2}\cdot 10 \cdot (1,2-0)^2 \\[2ex]y&=14,2 \ m\end{aligned}$

لقطة عمودية وسقوط حر

أخيرًا، دعونا نرى ما هو الفرق بين اللقطة العمودية والسقوط الحر، حيث أنهما نوعان متشابهان جدًا من الحركات.

في الفيزياء، السقوط الحر هو حركة تتضمن إسقاط جسم من ارتفاع دون استخدام أي قوة. بحيث ينحدر الجسم عمودياً في خط مستقيم تحت تأثير الجاذبية الأرضية، وبالتالي يهمل الاحتكاك مع الهواء.

الفرق بين الرمية العمودية والسقوط الحر هو أنه في الرمية العمودية يكون للجسم سرعة ابتدائية، بينما في السقوط الحر لا توجد عادة سرعة ابتدائية.

بالإضافة إلى ذلك، عند الرمي عموديًا، يمكن للجسم أن يرتفع، بينما في السقوط الحر، ينخفض الجسم دائمًا.

➤ انظر: خصائص السقوط الحر

اطلاق النار العمودي

ما هو التصوير العمودي؟

ميزات التصوير العمودي

أنواع التصوير العمودي

صيغ التصوير العمودي

موضع

سرعة

التسريع

وقت الرحلة

أقصى ارتفاع

ملخص صيغ التصوير العمودي

حل تمرين التصويب العمودي

لقطة عمودية وسقوط حر

اترك تعليقا إلغاء الرد