قوانين حركة المقذوفات – تدريبات
R = v² sin(2θ)/g — المدى الأفقي على أرض مستوية (وأيضاً قوانين T و H)
على أرض أفقية مستوية، يكون زمن التحليق T = 2v sinθ/g، والمدى R = v² sin(2θ)/g، وأقصى ارتفاع H = (v sinθ)²/(2g). وتظل السرعة الأفقية ثابتة دائماً.
دليل — كيفية استخدام هذه الصيغة
- 1. استخدم قيم sinθ و cosθ و sin(2θ) المعطاة كما هي محددة.
- 2. T = 2v sinθ/g؛ و R = (v cosθ)T أو v² sin(2θ)/g؛ و H = (v sinθ)²/(2g).
- 3. عند زاوية 45°، يكون أقصى مدى أفقي R_max = v²/g على أرض مستوية.
- 4. الزوايا المتتامة تعطي نفس المدى الأفقي.
الاستنتاج
حلل سرعة الإطلاق إلى مركبتين أفقية ورأسية:
- زمن التحليق (العودة إلى نفس مستوى ارتفاع الإطلاق):
T = \frac{2v\sin\theta}{g} - المدى الأفقي:
R = v\cos\theta\cdot T = \frac{v^{2}\sin 2\theta}{g} - أقصى ارتفاع:
H = \frac{(v\sin\theta)^{2}}{2g}
تتضمن المسائل هنا قيم sinθ أو cosθ (أو sin(2θ)) لتتمكن من التركيز على بنية القوانين والحل.
أمثلة
مثال: v = 20 و sinθ = 0.5 و g = 10
T = 2 s؛ H = 5 m.
مثال: المدى عند زاوية 45°
v = 30، g = 10 ← R = 90 m.