المقذوفات في الفيزياء

الفيزياء

إن التعريف الأساسي للفيزياء هو دراسة حركة الأجسام، سواء حركة الأجسام البدنية أو قدرة الأجسام على الحركة والجمود والاحتكاك والقوى، وأيضًا دراسة الأجرام السماوية وحركتها وعلم الكونيات والجاذبية ودراسة سرعة الأجسام المتحركة، وهناك الكثير من المجالات الأخرى في الفيزياء ولكن أغلب هذه المجالات يعود إلى الأشياء التي تتحرك أو الأشياء التي لديها قدرة على الحركة، ومن أهم دراسات ومجالات علم الفيزياء هي المقذوفات، حيث تُعتبر المقذوفات في الفيزياء من أهم الدراسات والمجالات وهذا ما سيتحدث عنه هذا المقال.^[١]

المقذوفات في الفيزياء

المقذوفات في الفيزياء هي مجال الميكانيكا التي تهتم بإطلاق المقذوفات وسلوكها وتأثيرها على القذائف، وخاصة ذخائر الأسلحة المتراوحة مثل الرصاص والقنابل غير الموجهة أو الصواريخ أو ما شابه ذلك، وعلم المقذوفات في الفيزياء وُجِد لتحقيق الأداء والتصميم المطلوب، أما الجسم المقذوف فهو عبارة عن جسم حر يتحرك مع قوة دفع ويمكن أن يخضع لقوى مثل القوى التي تمارسها الغازات المضغوطة من فوهة البندقية أو فوهة الدفع، وأيضًا من الممكن تعرضها للقوى الطبيعية مثل الجاذبية والسحب الجوي^[٢]، وتُقسم المقذوفات إلى عدة تخصصات فمنها مقذوفات داخلية ومنها مقذوفات خارجية ويُسمى الانتقال بين هذين النظامين المقذوفات الانتقالية^[٣].

تاريخ المقذوفات

أقدم دليل على المقذوفات في الفيزياء هي الحجارة والتي قد تكون أو لا تكون مدفوعة من قبل القوس، ويرجع تاريخها إلى 64000 سنة مضت وتم العثور عليها في كهف سيبودو، وأقدم دليل على استخدام الأقواس لإطلاق السهام يعود إلى حوالي 10000 سنة مضت، حيث كان قائمًا على أسهم خشب الصنوبر الموجودة في وادي أرينسبورج شمال هامبورغ، وأيضًا كان لديهم أخاديد ضحلة على القاعدة مما يشير إلى أنهم أطلقوا النار من القوس، وظهرت الأجهزة الأولى التي تم تصنيفها كأسلحة في الصين من حوالي عام 1000م، وبحلول القرن الثاني عشر كانت التكنولوجيا تنتشر عبر بقية آسيا، وانتشرت في أوروبا بحلول القرن الثالث عشر، وبعد آلاف السنين من التطور التجريبي تمت دراسة وتطوير نظام المقذوفات في الفيزياء من قبل عالم الرياضيات الإيطالي نيكولو تارتاليا في عام 1531، وعلى الرغم من استمراره في استخدام مقاطع من حركة الخطوط المستقيمة ولكن مع الابتكار والتطور قام بربط الخطوط المستقيمة بواسطة قوس دائري، وأسس غاليليو مبدأ الحركة المركبة عام 1638 لاشتقاق الشكل المكافيء لمسار المقذوفات، وتم وضع المقذوفات على أسس علمية ورياضية قوية من قبل إسحاق نيوتن وقد أعطى هذا قوانين رياضية للحركة والجاذبية.^[٢]

مبدأ عمل البندقية

البندقية والمحرك الصاروخي هما نوعان من المحرك الحراري اللذان يحولان جزئيًا الطاقة الكيميائية للوقود الدافع إلى طاقة حركية للقذيفة، وتختلف المواد الدافعة عن الوقود التقليدي في أن احتراقها لا يحتاج إلى أكسجين في الجو، وينتج الغازات الساخنة بواسطة دافع يعمل على زيادة الضغط، حيث يدفع الضغط القذيفة ويزيد من معدل الاحتراق وتميل الغازات الساخنة إلى تآكل تجويف البندقية أو صاروخ الحلق، وعندما يتم إشعال شحنة المادة الدافعة في غرفة المسدس يتم تقييد غازات الاحتراق بواسطة الرصاص وبالتالي يترفع الضغط وتبدأ الطلقة بالتحرك عندما يتغلب الضغط على مقاومتها للحركة، ويستمر الضغط في الارتفاع لفترة من الوقت ثم يسقط بينما تتسارع الطلقة بسرعة كبيرة جدًا، وسرعان ما يتم استنفاذ الوقود السريع لكن في الوقت المناسب يتم إخراج الطلقة من الكمامة بسرعة تصل إلى 15كم في الثانية، وتنفجر البنادق عديمة ارتداد الغاز من خلال الجزء الخلفي من الغرفة لمواجهة قوات الارتداد وتعتبر البندقية من أمثلة المقذوفات في الفيزياء.^[٣]

أنواع المقذوفات

غالبًا ما تم تقسيم المقذوفات في الفيزياء إلى أربع أقسام رئيسة، حيث يتخصص كل نوع من أنواع المقذوفات في الفيزياء بدراسة شيء معين يخص المقذوفات سواء مسارها أو أثر هذه المقذوفات وخصائصها وغيرها من الدراسات، وهذه الأنواع هي:^[٢]

• المقذوفات الداخلية المتخصصة بدراسة تسريع المقذوفات في الأصل.
• المقذوفات الانتقالية، حيث تدرس المقذوفات أثناء انتقالها إلى رحلة غير مدعومة بالطاقة.
• المقذوفات الخارجية، حيث تدرس مسار القذيفة في الرحلة.
• المقذوفات الطرفية، وهي التي تدرس المقذوفات وأثرها عند انتهاء الرحلة.

المراجع

1. ↑ "What is the best possibly simple and brief definition of physics", www.quora.com, Retrieved 25-07-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت} "Ballistics", www.wikiwand.com, Retrieved 25-07-2019. Edited.
3. ^ ^{أ ب} "ballistics", www.britannica.com, Retrieved 25-07-2019. Edited.