بعد قذف سلطان الكرة عاليا نحو المرمى، تتأثر الكرة بالقوى التالية:
1. قوة الجاذبية الأرضية: تعمل هذه القوة على سحب الكرة للأسفل باتجاه مركز الأرض، مما يؤدي إلى تباطؤ سرعتها تدريجياً أثناء صعودها، ثم إلى هبوطها في النهاية.
2. قوة مقاومة الهواء: تعمل هذه القوة على معاكسة حركة الكرة، مما يؤدي إلى تباطؤ سرعتها بشكل أكبر. وتزداد مقاومة الهواء كلما زادت سرعة الكرة.
3. قوة الدفع: هي القوة التي أعطاها سلطان للكرة عند قذفها، وتعمل هذه القوة على دفع الكرة للأعلى في البداية.
4. قوة دوران الكرة (اختياري): إذا كانت الكرة تدور أثناء قذفها، فقد تؤثر قوة دوران الكرة على مسارها.
وتتفاعل هذه القوى مع بعضها البعض لتحديد مسار حركة الكرة.
ملاحظة:
قد تكون هناك قوى أخرى تؤثر على الكرة، مثل قوة الرياح إذا كانت تهب في اتجاه معين.
تتغير القوى المؤثرة على الكرة مع مرور الوقت، حيث تتغير سرعتها وارتفاعها.
شرح مفصل للقوى:
قوة الجاذبية الأرضية: هي قوة جذب متبادلة بين جميع الأجسام ذات الكتلة. في حالة الكرة، تسحبها قوة الجاذبية الأرضية للأسفل، مما يؤدي إلى تباطؤ سرعتها تدريجياً أثناء صعودها، ثم إلى هبوطها في النهاية.
قوة مقاومة الهواء: هي القوة التي تعمل على معاكسة حركة أي جسم يتحرك في الهواء. وتحدث هذه القوة نتيجة اصطدام جزيئات الهواء بالكرة. كلما زادت سرعة الكرة، زادت مقاومة الهواء.
قوة الدفع: هي القوة التي أعطاها سلطان للكرة عند قذفها. وتعمل هذه القوة على دفع الكرة للأعلى في البداية.
قوة دوران الكرة: إذا كانت الكرة تدور أثناء قذفها، فقد تؤثر قوة دوران الكرة على مسارها.
مثال:
لنفترض أن سلطان قذف الكرة بسرعة 20 م/ثانية بزاوية 45 درجة. في البداية، ستتأثر الكرة بقوة الدفع وقوة مقاومة الهواء فقط. ستعمل قوة الدفع على دفع الكرة للأعلى، بينما ستعمل قوة مقاومة الهواء على معاكسة حركة الكرة.
مع مرور الوقت، ستبدأ قوة الجاذبية الأرضية في التأثير على الكرة، مما يؤدي إلى تباطؤ سرعتها. وبينما تتباطأ سرعة الكرة، ستصبح قوة مقاومة الهواء أقل تأثيرًا.
في النهاية، ستتغلب قوة الجاذبية الأرضية على قوة الدفع، وستبدأ الكرة في السقوط.
ستستمر الكرة في السقوط حتى تصطدم بالأرض. في هذه اللحظة، ستتأثر الكرة بقوة الاحتكاك، والتي ستعمل على تقليل سرعتها حتى تتوقف تمامًا.
