ما العوامل الرئيسة المؤثرة في مسار المقذوف

السؤال: ما العوامل الرئيسة المؤثرة في مسار المقذوف؟

• الإجابة: سرعة الإطلاق وزاوية الإطلاق.

شرح الإجابة:

إن حركة أي جسم يُقذف في الهواء، سواء كان كرة أو قذيفة، لا تسير في خط مستقيم ثم تسقط فجأة، بل تتبع منحنى دقيقاً في الفضاء يُعرف بالمسار. هذا المسلك الهندسي لا يتشكل عشوائياً، بل تحكمه قوانين فيزيائية صارمة، ويقف على رأسها عاملان أساسيان يمثلان معاً المخرج والممثل لهذه المسرحية الحركية.

أما عن العامل الأول، فهو سرعة الإطلاق، أو القوة الابتدائية التي يُدفع بها الجسم. يمكن النظر إلى هذه السرعة بمثابة مخزون الطاقة الحركية الأولي للمقذوف. فكلما ازدادت قوة الدفع عند الانطلاق، امتلك الجسم زخماً أكبر لمقاومة قوة الجاذبية الأرضية التي تسحبه باستمرار نحو الأسفل. وعليه، فإن سرعة ابتدائية أعلى تترجم مباشرة إلى قدرة الجسم على التحليق لزمن أطول وقطع مسافة أفقية أبعد، فضلاً عن بلوغه ذروة ارتفاع أكبر في قوس حركته. ببساطة، هي الوقود الذي يحدد المدى الأقصى للرحلة.

وينقلنا هذا إلى الركن الثاني، وهو زاوية الإطلاق، التي لا تقل أهمية عن سابقتها. إذا كانت السرعة هي القوة، فالزاوية هي الحكمة في توجيه هذه القوة. تحدد زاوية القذف كيفية توزيع طاقة الحركة بين مركبتي السرعة: الأفقية والرأسية. على سبيل المثال، إطلاق الجسم بزاوية قائمة (90 درجة) سيوجه كل الطاقة نحو الأعلى، ليصعد الجسم ثم يسقط في مكانه تقريباً. وفي المقابل، إطلاقه بزاوية منخفضة جداً يجعله يصطدم بالأرض سريعاً. ومن هنا، تبرز الزاوية المثالية لتحقيق أقصى مدى أفقي، وهي 45 درجة (في غياب مقاومة الهواء)، حيث يتم التوزيع المتوازن للطاقة بين الصعود للأعلى والتقدم للأمام.

ولكن، لا يمكن فهم أحدهما بمعزل عن الآخر، فالعلاقة بين السرعة والزاوية تكاملية وليست تنافسية. فامتلاك سرعة هائلة مع زاوية إطلاق سيئة (قريبة من الصفر أو التسعين) لن يحقق الهدف المنشود. وبالمثل، فإن اختيار الزاوية المثلى (45 درجة) مع سرعة انطلاق ضعيفة سينتج عنه مسار قصير وباهت. إن التناغم الدقيق بين مقدار الانطلاق وميل القذف هو ما يرسم المسار القطعي المكافئ النهائي للمقذوف، ويحدد بدقة أين ومتى سيصل إلى وجهته.

وبالطبع، هناك قوى أخرى تلعب أدواراً ثانوية لكنها مؤثرة في العالم الحقيقي، وعلى رأسها مقاومة الهواء (أو السحب الهوائي)، التي تعمل كقوة احتكاك تبطئ من حركة الجسم وتغير من شكل مساره المثالي. لكن يظل الثنائي المكون من سرعة وزاوية الإطلاق هما المتحكمان الرئيسيان والمهندسان الأساسيان لشكل ومصير أي مقذوف.