سقوط القذائف

يفسر الفيزيائيون أحياناً مدار التابع وقابليته على الدوران بواسطة الإشارة إلى ما هو مخطط له من الأرض، فسقوط القذيفة نحو الأرض مرتبط بعلاقة سرعتها ومدى ارتفاع بعدها بالنسبة للغلاف الجوي للأرض، وكذلك مدى تأثير الجاذبية عليها.

لنفترض أن محطة إطلاق قذائف بندقية أو مدفعية، وضعت خارج نطاق الغلاف الجوي للأرض، بحيث ثبتت هذه الآليات بصورة أفقية، مع كون هذه البنادق لها سرعة انطلاق مختلفة من فوهاتها، هي كالآتي: 0،5 ميل نا، 1 میل شاء 5 ميل ما نلاحظ أن القذيفة التي سرعتها 0.5 ميل /ثا تنحني باتجاه الأسفل بسبب قوة جذب الأرض لها باتجاه الأسفل وفي وقت تضرب الأرض. كذلك الحال بالنسبة للثانية، أما القذيفة الثالثة فتبقى تدور حول الأرض، فهي تسقط في مدارها.

اختبار ذاتي:

أسأل المقربين منك، والذين لهم شيء من الاطلاع حول القواعد التي تسمح لنابع غير مأهول بالإنسان بأن يبقى في مداره، متضمناً بذلك المختصين من العلماء في القضاء والفيزياء إن أمكن.

ما نوع الأجوبة التي تحصل عليها حول هذه الأسئلة؟

هل يوافق الشرح أسئلتك؟

 ما هي الطرق التي تختلف بها هذه التفاصيل والإيضاحات؟

الآن نفرض أننا أطلقنا قذائف من قمة المنصة التي افترضناها. بعدها فستتحرك القذائف جانباً ثم تسقط إلى الأسفل. فإذا كانت السرعة التي قذفت بها القذائف الثلاث المدى المذكور أعلاه، ولا تختلف من هدف إلى آخر، ولسبب أنها مقيدة بواسطة الجاذبية الأرضية، فإنها ستأخذ مديات متساوية، وستسقط آن واحد. مع الأخذ بعين الاعتبار أن الكتل الثلاث للقذائف متساوية.

بالرجوع فيما إذا كانت السرعة التي تنطلق بها القذائف الثلاث تختلف بعضها عن بعض. فإن لهذا الاختلاف بين السرعة سيؤدي إلى اختلاف بين منحنيات القذائف الساقطة . فالقذيفة الساقطة التي تمتلك أكبر سرعة بينهما هي التي يكون لها منحنى مسار أكبر. فقي السرعة العالية هنالك عامل آخر يجب أن يأخذ له حساب وهو تحدب الأرض، أي سطح الكرة الأرضية، والذي يبدو بشكل محدب.

إن منحنى مسار القذيفة يوضح لنا منحنى سطح الكرة الأرضية. فعند ارتفاع مقداره 300 ميل لا تسقط القذيفة مباشرة على الأرض، وإنما تبقى تدور حول الأرض. فهي تبقى ضمن مدار لها. تبقى القذيفة في مدارها بسبب كون سطح الأرض ينحني باتجاه الأسفل بنفس سرعة الجاذبية التي تسبب اقتراب القذيفة من الأرض.

كذلك لدينا تفسير حول سبب بقاء التابع الاصطناعي في مداره حول الأرض. تؤثر الجاذبية الأرضية بقوة على سحب التابع، كما هو الحال للجاذبية التي تسحب الأجسام الأخرى الموجودة في الفضاء، وبموجب قوانين الحركة، فإن التابع يبقى مستمراً في مسار مستقيم عند قذفه من صاروخ، ما لم تكن هنالك قوى خارجية تؤثر عليه (قانون نيوتن الأول الحركة)، فالقوة الخارجية التي تجذب التابع من مساره المستقيم هي قوة جذب الأرض، وهي القوة التي تجعل التابع بأن يدور حول الأرض في منحنى قليل العمق.