زمان بندی مسیر سهمی
چه مدت طول می‌كشد تا توپ بیسبال (در شكل زیر) به زمین برخورد كند؟
پاسخ این سؤال ممكن است شما را شگفت زده كند. اگر توپ به شكل افقی پرتاب شود مثل شكل بالا یا اگر رها شود آنگاه هر دو در یك زمان به زمین می‌رسند و این موضوع كه توپ با چه تندی ایی به صورت افقی پرتاب شود اهمیتی ندارد!
به فیلم زیر توجّه كنید. در این فیلم دو توپ به صورت افقی پرتاب و در راستای قائم رها می‌شود. آیا این دو توپ با هم به زمین می‌رسند؟ (البته از آنجا كه پدیده خیلی سریع روی می‌دهد بهتر است آن را به صورت فریم به فریم مشاهده كنید.)
تصویر زیر یك تصویر استروبوسكپی از دو توپ كه همزمان شروع به حركت نمودند را نشان می‌دهد. توپ A در راستای قائم رها شده و توپ B به صورت افقی پرتاب گردیده است.
خطوط افقی به این شكل اضافه شده‌اند. شما به خوبی مشاهده می‌كنید كه هر دو توپ همزمان خطوط افقی را قطع می‌كنند. دو توپ همزمان سقوط می‌كنند و در یك زمان به زمین اصابت می‌نمایند.
تندی اوّلیه فقط باعث می‌شود كه توپ B مسافت بیشتری را در راستای x حركت كند. اما آهنگ سقوط (در راستای قائم) توپ A و توپ B (كه به صورت افقی پرتاب شد) یكی است.
تمرین:
در تصویر زیر گلوله‌های توپ به صورت افقی پرتاب و یا رها می‌شوند. به نظر شما آیا زمان حركت این گلوله‌ها تا رسیدن به زمین برابر است؟
اگر مایل باشید حركت پرتابی را در حالت كامل تری بررسی نمایید، به دو حالت دیگر نیز توجّه كنید.
حالت اول:
اگر بخواهید توپ در زمان كوتاهتری به زمین اصابت كند بایستی آن را به سمت پایین پرتاب نمایید، یعنی در راستای شتاب. (شكل مقابل)
حالت دوم:
اگر شما توپ را در جهت بالا پرتاب كنید (شكل مقابل) آنگاه توپ در راستای بالا دارای تندی خواهد بود.
در هر حال توپ این بار به بالا رفته مسافت بیشتری طی می‌كند و در زمان طولانی تری به زمین خواهد رسید.
البته نگران تحلیل مسائل حركت در دو بعد نباشید. در فیلم زیر قدم اوّلیه در تحلیل چنین مسائلی را مشاهده می‌كنید.
در شكل زیر جمع بندی مبحث حركت دو بعدی را مشاهده می‌كنید.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی
تنظیم: مریم فروزان کیا
