قذيفة

المقذوف هو جسم يُدفع بفعل قوة خارجية ، ثم يتحرك بحرية تحت تأثير الجاذبية ومقاومة الهواء . ^{[ 1 ] [ 2 ]} ورغم أن أي جسم يتحرك في الفضاء يُعد مقذوفًا، إلا أنه يُستخدم بكثرة في الحروب والرياضة (على سبيل المثال، كرة البيسبول المرمية ، وكرة القدم المركلة ، والرصاصة المُطلقة ، والسهم المُطلق ، والكرة المُقذفة من المدفع ، والحجر المُطلق من المنجنيق ). ^{[ 3 ] [ 4 ]}

في علم المقذوفات ، تُستخدم المعادلات الرياضية للحركة لتحليل مسارات المقذوفات خلال مراحل الإطلاق والطيران والاصطدام . ^{[ 5 ] [ 6 ]}

تستخدم بنادق النفخ والبنادق الهوائية الغازات المضغوطة، بينما تستخدم معظم البنادق والمدافع الأخرى الغازات المتمددة الناتجة عن تفاعلات كيميائية مفاجئة بواسطة مواد دافعة مثل البارود عديم الدخان . أما بنادق الغاز الخفيف فتستخدم مزيجًا من هذه الآليات.

تستخدم المدافع الكهرومغناطيسية المجالات الكهرومغناطيسية لتوفير التسارع على طول الجهاز بالكامل، مما يزيد بشكل كبير من سرعة الفوهة .

تُزوّد ​​بعض المقذوفات بالدفع أثناء الطيران بواسطة محرك صاروخي أو محرك نفاث . في المصطلحات العسكرية، يُعتبر الصاروخ غير موجه، بينما يُعتبر الصاروخ موجهاً . لاحظ المعنيين لكلمة "صاروخ" (سلاح ومحرك): فالصاروخ الباليستي العابر للقارات هو صاروخ موجه مزود بمحرك صاروخي.

يؤدي الانفجار، سواء كان بفعل سلاح أم لا، إلى تحويل الحطام إلى مقذوفات متعددة عالية السرعة. وقد يُصمّم سلاح أو جهاز متفجر لإنتاج العديد من المقذوفات عالية السرعة عن طريق تفتت غلافه؛ وتُسمى هذه المقذوفات بشكل صحيح بالشظايا .

في حركة المقذوفات، تُعدّ قوة الدفع أهم قوة تؤثر على كتلة المقذوف ^{[ 8 ]} . في العديد من الرياضات، تُوفّر العضلات قوة الدفع التي تُسرّع المقذوف (الكرة، القرص، الرمح، المطرقة، السهم)، وكلما زادت قوة الدفع، زادت سرعة المقذوف ومسافة طيرانه. انظر: رمي الكرة ، البولينج .

تبقى بعض المقذوفات متصلة بمعدات الإطلاق بواسطة كابل بعد إطلاقها:

• للتوجيه: صاروخ موجه سلكياً (يصل مداه إلى 4000 متر أو 13000 قدم )
• لإعطاء صدمة كهربائية، كما هو الحال في جهاز الصعق الكهربائي (يصل مداه إلى 10.6 متر أو 35 قدمًا )؛ يتم إطلاق مقذوفين في وقت واحد، كل منهما مزود بكابل.
• لإقامة اتصال مع الهدف، إما لسحبه نحو جهاز الإطلاق، كما هو الحال مع حربة صيد الحيتان ، أو لسحب جهاز الإطلاق إلى الهدف، كما يفعل خطاف التسلق .

الجسم المقذوف بزاوية مع الأفقي له مركبتان للسرعة: رأسية وأفقية. المركبة الرأسية للسرعة على المحور الصادي تُعطى بالعلاقة التالية:${\displaystyle V_{y}=U\sin \theta }$بينما المركبة الأفقية للسرعة هي${\displaystyle V_{x}=U\cos \theta }$توجد حسابات مختلفة للمقذوفات بزاوية محددة${\displaystyle \theta }$:

1. الوقت اللازم للوصول إلى أقصى ارتفاع. ويرمز له بـ (${\displaystyle t}$)، وهو الزمن الذي يستغرقه المقذوف للوصول إلى أقصى ارتفاع من مستوى الإطلاق. رياضياً، يُعطى بالصيغة التالية:${\displaystyle t=U\sin \theta /g}$أين${\displaystyle g}$= التسارع الناتج عن الجاذبية (حوالي 9.81  م/ث²)،${\displaystyle U}$= السرعة الابتدائية (م/ث) و${\displaystyle \theta }$= الزاوية التي يصنعها المقذوف مع المحور الأفقي.

2. مدة الرحلة (${\displaystyle T}$): هذا هو إجمالي الوقت الذي يستغرقه المقذوف للعودة إلى نفس المستوى الذي أُطلق منه. ويُعطى رياضياً على النحو التالي:${\displaystyle T=2U\sin \theta /g}$.

3. أقصى ارتفاع (${\displaystyle H}$): هذا هو أقصى ارتفاع يصل إليه المقذوف أو أقصى إزاحة على المحور الرأسي (المحور y) يقطعها المقذوف. ويُعطى على النحو التالي:${\displaystyle H=U^{2}\sin ^{2}\theta /2g}$.

4. المدى (${\displaystyle R}$مدى المقذوف هو المسافة الأفقية التي يقطعها (على المحور السيني). رياضياً،${\displaystyle R=U^{2}\sin 2\theta /g}$يكون المدى أقصى ما يمكن عند الزاوية${\displaystyle \theta }$= 45 درجة، أي${\displaystyle \sin 2\theta =1}$.

• استخدام المقذوفات من قبل الكائنات غير البشرية
• رسوم السفر

• هايدي نخت (29 يونيو 2013). تكنولوجيا المقذوفات . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 978-1-4899-1851-2.

• نموذج حاسوبي فيزيائي مفتوح المصدر
• تطبيق حركة المقذوفات
• تطبيق آخر لحركة المقذوفات