ما هو زمن التحليق؟
زمن تحليق المقذوف هو المدة الكلية التي يظل خلالها الجسم في الهواء، من لحظة إطلاقه حتى عودته إلى المستوى الرأسي نفسه. تفترض هذه الحاسبة حركة مقذوف مثالية: من دون مقاومة الهواء، وبتسارع جاذبية ثابت، وبشرط أن يكون موضع الإطلاق والهبوط على الارتفاع ذاته. وهي من المفاهيم الأساسية في الفيزياء التمهيدية، ومفيدة في الرياضة وعلم القذائف والتقديرات الهندسية.
كيفية الاستخدام
أدخل السرعة الابتدائية للمقذوف بوحدة المتر في الثانية، وزاوية الإطلاق مقيسة من المستوى الأفقي بالدرجات، وتسارع الجاذبية (القيمة الافتراضية 9.81 م/ث² للأرض — استخدم 1.62 للقمر أو 3.71 للمريخ). تعرض الحاسبة زمن التحليق بالثواني، إضافة إلى أقصى ارتفاع والمدى الأفقي كنتائج إضافية.
شرح المعادلة
المركّبة الرأسية لسرعة الإطلاق هي \(v\cdot\sin\theta\). وفي ظل جاذبية ثابتة، يصعد المقذوف ثم يتوقف ثم يهبط بشكل متماثل، ولذلك يكون زمن التحليق الكلي
$$t = \frac{2 \cdot \text{Velocity} \cdot \sin\!\left(\text{Angle}\right)}{\text{Gravity}}$$ومضاعفة السرعة الرأسية أو خفض الجاذبية إلى النصف يضاعف زمن التحليق. أما الزاوية التي تمنح أطول زمن تحليق فهي 90° (الإطلاق العمودي للأعلى)، في حين تمنح الزاوية 45° أقصى مدى أفقي.
مثال محلول
لنطلق كرة بسرعة 20 م/ث عند زاوية 45° على الأرض (\(g = 9.81\)). تكون السرعة الرأسية \(20\cdot\sin 45° = 14.142\) م/ث. زمن التحليق:
$$t = \frac{2 \cdot 14.142}{9.81} \approx 2.883 \text{ ثانية}$$أقصى ارتفاع \(= \dfrac{(14.142)^2}{2\cdot 9.81} \approx 10.19\) م، والمدى \(= 20\cdot\cos 45° \cdot 2.883 \approx 40.77\) م.
الأسئلة الشائعة
أي زاوية إطلاق تمنح أطول زمن بقاء في الهواء؟ الإطلاق العمودي (90°) يبقي المقذوف في الهواء لأطول مدة، لأن السرعة كلها تتجه رأسيًا.
هل تؤثر الكتلة في زمن التحليق؟ لا — في غياب مقاومة الهواء، تُلغى الكتلة من المعادلة ولا يبقى مؤثرًا سوى السرعة والزاوية والجاذبية.
هل يمكنني استخدامها لكواكب أخرى؟ نعم، يكفي تغيير قيمة الجاذبية إلى جاذبية سطح ذلك الجرم.
