الإجابة:
نعم، تنعدم السرعة الأفقية للجسم المقذوف بزاوية معينة عند أقصى ارتفاع له.
التفسير:
عند إطلاق جسم مقذوف بزاوية معينة، فإن الجسم يتحرك في مسار منحني يشبه قوس قزح. وخلال هذا المسار، فإن الجسم يتعرض لقوة الجاذبية فقط. وبما أن قوة الجاذبية تؤثر في اتجاه عمودي على مستوى الأرض، فإنها لا تؤثر على السرعة الأفقية للجسم.
عند أقصى ارتفاع يصل إليه الجسم المقذوف، فإن السرعة الرأسية للجسم تساوي صفرًا. وهذا لأن السرعة الرأسية للجسم تتناقص باستمرار تحت تأثير قوة الجاذبية. وبما أن السرعة الرأسية تساوي صفرًا عند أقصى ارتفاع، فإن السرعة الأفقية للجسم تستمر في الاتجاه الأفقي دون أن تتغير.
وعليه، فإن السرعة الأفقية للجسم المقذوف بزاوية معينة تنعدم عند أقصى ارتفاع له.
مثال توضيحي:
لنفترض أن جسمًا مقذوفًا بزاوية 30 درجة عن سطح الأرض بسرعة ابتدائية مقدارها 100 متر في الثانية. عند أقصى ارتفاع يصل إليه الجسم المقذوف، فإن السرعة الرأسية للجسم تساوي صفرًا. وبما أن السرعة الرأسية تساوي 0.5 * g * t، حيث g تساوي عجلة الجاذبية الأرضية وt هو الزمن الذي استغرقه الجسم للوصول إلى أقصى ارتفاع له، فإن الزمن الذي استغرقه الجسم للوصول إلى أقصى ارتفاع له يساوي:
t = 0.5 * g * h / v
حيث h هو أقصى ارتفاع يصل إليه الجسم.
وإذا افترضنا أن أقصى ارتفاع يصل إليه الجسم يساوي 50 مترًا، فإن الزمن الذي استغرقه الجسم للوصول إلى أقصى ارتفاع له يساوي:
t = 0.5 * 9.8 * 50 / 100
t = 2.5
وبالتالي، فإن السرعة الأفقية للجسم المقذوف بزاوية 30 درجة عن سطح الأرض بسرعة ابتدائية مقدارها 100 متر في الثانية تساوي 100 متر في الثانية عند أقصى ارتفاع يصل إليه الجسم، أي عند زمن 2.5 ثانية.
خاتمة:
في الختام، فإن السرعة الأفقية للجسم المقذوف بزاوية معينة تنعدم عند أقصى ارتفاع له. وهذا لأن السرعة الأفقية للجسم لا تتغير تحت تأثير قوة الجاذبية الأرضية.
