المبادئ الفيزيائية والمعادلات الحاكمة
في غياب مقاومة الهواء تكون الحركة الأفقية للمقذوف منتظمة بسرعة ثابتة بينما تخضع الحركة الرأسية لتسارع الجاذبية الأرضية، مما يرسم قطعاً مكافئاً متماثلاً يبلغ أقصى مدى له عند زاوية 45°. وعند تفعيل مقاومة الهواء التربيعية تتبدد جزء من الطاقة الميكانيكية كحرارة ويصبح انحدار الهبوط أكثر حدة.
أسئلة ومفاهيم فيزيائية
ما هو القانون الفيزيائي الحاكم في محاكي حركة المقذوفات والمدى الأفقي مع مقاومة الهواء؟
R = (v0² × sin(2θ)) / g, H_max = (v0 × sin θ)² / (2g) — في غياب مقاومة الهواء تكون الحركة الأفقية للمقذوف منتظمة بسرعة ثابتة بينما تخضع الحركة الرأسية لتسارع الجاذبية الأرضية، مما يرسم قطعاً مكافئاً متماثلاً يبلغ أقصى مدى له عند زاوية 45°. وعند تفعيل مقاومة الهواء التربيعية تتبدد جزء من الطاقة الميكانيكية كحرارة ويصبح انحدار الهبوط أكثر حدة.
كيف يتم حل المعادلات التفاضلية في هذه المحاكاة؟
تُحل المعادلات التفاضلية غير الخطية لحظياً بمعدل 240 إلى 300 خطوة في الثانية عبر خوارزمية رونج-كوتا من الرتبة الرابعة (RK4) لضمان دقة حفظ الطاقة.