Τι είναι το Projectile Motion;

Η κίνηση του βλήματος είναι ένα φυσικό φαινόμενο που συμβαίνει όταν ένα αντικείμενο προβάλλεται από μια δύναμη που σταματά να ασκεί επιρροή στο αντικείμενο μετά την εκτόξευση. Οι νόμοι της φυσικής κάνουν τα αντικείμενα να ακολουθούν μια πολύ συγκεκριμένη διαδρομή όταν εκτοξεύονται με αυτόν τον τρόπο. Κλασικό παράδειγμα είναι μια μπάλα ποδοσφαίρου, η οποία γίνεται βλήμα όταν την κλωτσήσει ένας παίκτης.

Οι περισσότεροι άνθρωποι είναι εξοικειωμένοι με τη δήλωση του Ισαάκ Νεύτωνα ότι ένα αντικείμενο σε κίνηση τείνει να παραμένει σε κίνηση. Αυτό είναι γνωστό ως αδράνεια. Η αδράνεια παίζει σημαντικό ρόλο στην κίνηση του βλήματος, γιατί εξηγεί γιατί ένα αντικείμενο συνεχίζει να κινείται χωρίς καμία πηγή πρόωσης. Υπάρχει επίσης μια δύναμη που παίζει: η βαρύτητα. Η βαρύτητα εξηγεί γιατί η μπάλα ποδοσφαίρου στο παραπάνω παράδειγμα επιστρέφει στη Γη, αντί να κινείται συνεχώς στον αέρα.

Η διαδρομή ενός βλήματος είναι περίπου παραβολική. Όταν εκτοξεύεται, η αδράνεια το βοηθά να κινηθεί προς τα πάνω, ενάντια στη βαρύτητα, αλλά τελικά η έλξη της βαρύτητας γίνεται πολύ ισχυρή και το αντικείμενο αρχίζει να επιστρέφει στη Γη. Το αντικείμενο ταξιδεύει επίσης οριζόντια, ωστόσο, έτσι η διαδρομή του αντικειμένου δημιουργεί ένα τόξο. Τελικά, το αντικείμενο θα χτυπήσει τη Γη και θα ξεκουραστεί, και στην περίπτωση της μπάλας ποδοσφαίρου, θα κλωτσηθεί από άλλον παίκτη.

Η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας της κίνησης του βλήματος είναι σημαντική. Ιστορικά, πολλοί στρατοί πάλεψαν με την ιδέα, επειδή δεν καταλάβαιναν πώς βέλη, οβίδες, σφαίρες και άλλα βλήματα κινούνταν στον αέρα, και αυτό δυσκόλευε τη σωστή στόχευση. Η φυσική πίσω από αυτό το είδος κίνησης παίζει επίσης ρόλο στα αθλήματα και σε πολλές άλλες δραστηριότητες, γι’ αυτό οι ερωτήσεις που αφορούν αυτήν την έννοια ζητούν από τους ανθρώπους να χρησιμοποιήσουν μαθηματικούς τύπους για να προσδιορίσουν τη διαδρομή που θα ακολουθήσει ένα βλήμα εμφανίζεται σε τόσα πολλά τεστ φυσικής.

Η αρχική ταχύτητα του αντικειμένου, η μάζα και η γωνία εκτόξευσης παίζουν ρόλο στη διαδρομή που θα ακολουθήσει το αντικείμενο. Για παράδειγμα, ένα μάρμαρο που κυλά από ένα τραπέζι θα ακολουθήσει διαφορετική διαδρομή από αυτή που εκτοξεύεται προς τα πάνω με έναν μικρό καταπέλτη. Τα περισσότερα προβλήματα κίνησης βλημάτων τοποθετούνται στη Γη, η οποία έχει μια οικεία βαρύτητα, αν και οι άνθρωποι μπορούν επίσης να την υπολογίσουν για διάφορα αντικείμενα σε άλλους πλανήτες, αρκεί να είναι γνωστή η βαρύτητα. Τα απλά προβλήματα προϋποθέτουν επίσης ότι η αντίσταση του αέρα και η περιστροφή της Γης δεν είναι σημαντικά, αν και στην πραγματικότητα μπορούν να γίνουν προβλήματα με ορισμένους τύπους προβλημάτων.