Mwendo wa kimfano au mwendo wa kulenga ni aina ya mwendo ambapo kitu hupewa kasi ya awali mwanzoni na kisha mwendo wake huathiriwa kabisa na nguvu ya uvutano. Mwendo wa kulenga ni mwendo wa pande mbili, mchanganyiko wa mwendo wa mlalo na wima, tofauti na mwendo ulionyooka au kuanguka huru, ambao ni mwendo wa pande moja.
Galileo alieleza kwamba mwendo wa kimfano unaweza kueleweka kwa kuzingatia vipengele vya wima na vya mlalo vya mwendo kando. Kuongeza kasi kwa mvuto hufanya kazi katika mwelekeo wima tu, si katika mwelekeo mlalo. Kwa hivyo, sehemu ya mlalo ya mwendo wa projectile inachukuliwa kama mwendo sare wa mstari , na sehemu ya wima ya mwendo wa kimfano inachukuliwa kama kuanguka huru.
Mfano wa matatizo
1. Maswali ya Mtihani wa Kitaifa wa 2018
Ndege inayoruka mlalo kwa kasi ya mita 300 kwa sekunde kwa urefu wa mita 80 inaangusha bomu (g = mita 10 kwa sekunde 2 ). Bomu hupiga shabaha kwa umbali wa mita …… mlalo.
Majadiliano
Inajulikana:
Kasi ya awali (vo o ) = 300 m/s
Urefu (h) = mita 80
Kuongeza kasi kutokana na uvutano (g) = 10 m/s 2
Aliuliza: Umbali mlalo (x)
Jibu:
Njia ya mwendo wa kimfano kama inavyoonyeshwa kwenye picha, mwendo katika mwelekeo wima unachambuliwa kama mwendo wa kuanguka huru na mwendo katika mwelekeo mlalo unachambuliwa kama mwendo sare ulionyooka.
Umbali wa mlalo huhesabiwa kwa kutumia fomula ya mwendo wa mstari sare.
x = vt
Maelezo: x = umbali mlalo, v = kasi katika mwelekeo mlalo, t = muda wa muda
Katika mwendo sawa wa moja kwa moja, kasi ya kitu ni thabiti ili kasi katika mwelekeo mlalo = sehemu ya kasi ya awali katika mwelekeo mlalo = kasi ya awali = 300 m/s.
Muda wa muda (t) huhesabiwa kwa kutumia fomula ya mwendo wa kuanguka huru , kwa kuchanganua mwendo katika mwelekeo wima.
h = ½ gt 2
80 = ½ (10) t 2
80 = 5 t 2
80/5 = t 2
16 = t 2
t = √16
t = sekunde 4
Umbali mlalo:
x = vt = (300)(4) = mita 1200
2. Maswali ya Mtihani wa Kitaifa wa 2017
Mpira unaorushwa kwa pembe ya mwinuko wa 30 ° hufuata njia ya kimfano kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro. Mwendo kasi unaosababishwa na uvutano ni 10 m/s -2 , kwa hivyo uwiano wa kasi katika nukta A, B, na C ni...
Majadiliano
Kasi ya mpira ina kasi ya mwelekeo wima (v y ) na kasi ya mwelekeo mlalo (v x ).
Hesabu v ox :
v ox = v o cos 30 o = 60 cos 30 = 60 ( 0,5 √3 ) = 30 √3 m/s
v oy = v o dhambi 30 o = 60 dhambi 30 = 60 (0,5) = 30 m/s
Hesabu kasi ya wima katika nukta A, B na C.
Kasi ya wima katika nukta A:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(1) = 30 – 10 = 20 m/s
Kasi ya wima katika nukta B:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(2) = 30 – 20 = 10 m/s
Kasi ya wima katika nukta C:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(3) = 30 – 30 = 0 m/s
