قدامت پسند قوت ۽ غير قدامت پسند قوت

قدامت پسند قوت ۽ غير قدامت پسند قوت

1. قدامت پسند قوت

1.1 وزن (w)

هڪ اهڙي شيءِ کي ڏسو جيڪا عمودي طور تي مٿي هلي ٿي جيستائين وڌ ۾ وڌ اوچائي تي نه پهچي ۽ پوءِ ان جي شروعاتي پوزيشن ڏانهن هيٺ لهي وڃي. جڏهن عمودي طور تي h تائين مٿي هلي ٿي، ته وزن بي گھرڻ جي طرف مخالف طرف هوندو آهي. تنهن ڪري، وزن شيءِ تي منفي ڪم ڪندو آهي. 

W = wh (cos 180 ^o ) = – wh = – mgh

وڌ ۾ وڌ اوچائي تي پهچڻ کان پوءِ، شيءِ h جي حساب سان پنهنجي شروعاتي پوزيشن ڏانهن هيٺ لهي ويندي آهي. هيٺ لهڻ وقت، وزن ان ئي طرف هوندو آهي جنهن طرف منتقلي ٿيندي آهي. ڇاڪاڻ ته اهو ان ئي طرف منتقلي ۾ هوندو آهي، وزن مثبت ڪم ڪندو آهي.

ڊبليو = ڊبليو ايڇ (cos 0)^o) = ڊبليو ايڇ = ايم ايڇ

شئي جو ماس (m)، ڪشش ثقل جي رفتار (g)، ۽ اوچائي (h) ساڳيا آهن، تنهنڪري ڪم وزن جي ذريعي ڪيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته شئي عمودي طور تي مٿي هلڻ شروع ڪري ٿي جيستائين اها پنهنجي شروعاتي پوزيشن صفر تي واپس نه اچي.

ڊبليو = ايم ايڇ – ايم ايڇ = 0

1.2 اسپرنگ فورس

افقي پوزيشن ۾ رکيل اسپرنگ جو مشاهدو ڪريو. جيڪڏهن اسپرنگ جي ساڄي ڇيڙي کي کاٻي پاسي ڌڪيو ويندو آهي يا دٻايو ويندو آهي، ته اسپرنگ ساڄي پاسي زور واري قوت استعمال ڪندو آهي. توهان اسپرنگ کي دٻائي اهو ثابت ڪري سگهو ٿا. مثال طور، ڪنهن شيءِ کي ساڄي ڇيڙي تي رکو، پوءِ ان شيءِ کي کاٻي پاسي دٻايو. اسپرنگ جي Δx کان انحراف ڪرڻ کان پوءِ، پنهنجو هٿ ان شيءِ ۽ اسپرنگ کان هٽائي ڇڏيو. جڏهن هٿ هاڻي اسپرنگ سان رابطي ۾ نه هوندو، ته اسپرنگ ان شيءِ کي ساڄي پاسي واپس ڌڪي ڇڏيندو.

جڏهن ڪا شيءِ کاٻي پاسي هلي ٿي، ته ان جي حرڪت ۽ منتقلي جي هدايت اسپرنگ جي قوت جي هدايت جي ابتڙ هوندي آهي. ڇاڪاڻ ته هدايتون هڪ ٻئي جي سامهون آهن، اسپرنگ جي قوت منفي ڪم ڪري ٿي.

ڊبليو = – ½ ڪ (Δx)²

جڏهن ڪا شيءِ ساڄي پاسي هلي ٿي، ته ان جي حرڪت ۽ منتقلي جي هدايت به ساڳي هوندي آهي جيئن اسپرنگ جي قوت. ڇاڪاڻ ته هدايتون ساڳيون آهن، اسپرنگ جي قوت مثبت ڪم ڪري ٿي.

ڊبليو = ½ ڪ (Δx)²

استعمال ٿيندڙ اسپرنگ ساڳيو آهي، تنهنڪري اسپرنگ جو مستقل (k) ساڳيو آهي. اسپرنگ انحراف (Δx) پڻ ساڳيو آهي.

اهڙيءَ طرح، ڪم وزن سان ڪيو ويندو آهي جڏهن شيءِ Δx ذريعي کاٻي پاسي هلڻ شروع ڪري ٿي ۽ پوءِ Δx ذريعي ساڄي پاسي واپس هلي ٿي ته صفر آهي.

ڊبليو = ½ ڪ (Δx)² – ½ ڪلو (Δx)² = 0

ڪم وزن ۽ اسپرنگ فورس ذريعي ڪيو ويندو آهي جڏهن کان شيءِ پنهنجي شروعاتي پوزيشن کان هلڻ شروع ڪري ٿي جيستائين اها واپس نه اچي اتي صفر جي برابر آهي. جيڪڏهن ڪم ڪنهن قوت ذريعي ڪيو ويو هجي ڇاڪاڻ ته اها پنهنجي شروعاتي پوزيشن کان حرڪت ڪري ٿي جيستائين اها واپس نه اچي اتي صفر جي برابر آهي، ته پوءِ قوت کي قدامت پسند قوت چيو ويندو آهي. اهڙي طرح، اسپرنگ فورس ۽ وزن قدامت پسند قوتن جون مثالون آهن.

2. غير قدامت پسند قوت

هڪ اهڙي شيءِ جو مشاهدو ڪريو جنهن کي ساڄي طرف ڌڪيو وڃي ۽ پوءِ کاٻي طرف ڌڪيو وڃي. جڏهن شيءِ ساڄي طرف حرڪت ڪري رهي آهي يا منتقل ٿي رهي آهي، ته شيءِ جي منتقلي جو رخ زور جي قوت (F) جي هدايت جي برابر آهي ۽ حرڪي رگڙ جي قوت (f) جي هدايت جي برعڪس آهي._k). ڇاڪاڻ ته اهو بي گھرڻ جي ساڳئي طرف آهي، زور واري قوت شيءِ تي مثبت ڪم ڪري ٿي.

ڊبليو = ايف ايس

ان جي برعڪس، حرڪتي رگڙ قوت شيءِ تي منفي ڪم ڪري ٿي.

ڊبليو = – ف_k s

ڪم شيءِ تي زور جي قوت ۽ رگڙ جي قوت سان ڪيو ويندو هو جڏهن شيءِ پنهنجي شروعاتي پوزيشن کان هلڻ شروع ڪري ٿي جيستائين اها واپس نه اچي اتي:

ڊبليو = 2 ايف ايس

ڊبليو = -2 ف_k s

ڪم زور واري قوت ۽ حرڪي رگڙ واري قوت ذريعي ڪيو ويندو آهي جڏهن کان شيءِ پنهنجي شروعاتي پوزيشن کان هلڻ شروع ڪري ٿي جيستائين اها واپس نه اچي اتي صفر جي برابر نه آهي. جيڪڏهن ڪنهن قوت پاران ڪيل ڪم جڏهن کان شيءِ پنهنجي شروعاتي پوزيشن کان هلڻ شروع ڪري ٿي جيستائين اها واپس نه اچي اتي صفر جي برابر نه آهي، ته پوءِ ان قوت کي غير قدامت پسند قوت چيو ويندو آهي. اهڙي طرح، زور واري قوت ۽ حرڪي رگڙ واري قوت غير قدامت پسند قوتن جون مثالون آهن.

1. قدامت پسند قوت ڇا آهي؟ قدامت پسند قوت اها آهي جنهن لاءِ ڪنهن شيءِ کي ٻن نقطن جي وچ ۾ منتقل ڪرڻ ۾ ڪيل ڪم ورتو ويو رستو کان آزاد آهي. ڪشش ثقل ۽ اليڪٽرو اسٽيٽڪ قوتون قدامت پسند قوتن جون مثالون آهن.

2. هڪ قدامت پسند قوت پاران ڪيل ڪم امڪاني توانائي سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟ نقطي A کان نقطي B ڏانهن منتقل ٿيندڙ ڪنهن شيءِ تي قدامت پسند قوت پاران ڪيل ڪم انهن ٻن نقطن جي وچ ۾ امڪاني توانائي (∆U) ۾ منفي تبديلي جي برابر آهي: $W=-∆U$ ان جو مطلب اهو آهي ته جيڪڏهن ڪا شيءِ امڪاني توانائي حاصل ڪري ٿي، ته قدامت پسند قوت پاران ڪيل ڪم منفي آهي، ۽ ان جي برعڪس.

3. غير قدامت پسند قوت ڇا آهي؟ غير قدامت پسند قوت اها آهي جنهن لاءِ ڪنهن شيءِ کي ٻن نقطن جي وچ ۾ منتقل ڪرڻ ۾ ڪيل ڪم ورتو ويو رستو تي منحصر آهي. رگڙ ۽ هوا جي مزاحمت غير قدامت پسند قوتن جون عام مثالون آهن.

4. هڪ غير قدامت پسند قوت ڪنهن نظام جي مشيني توانائي کي ڪيئن متاثر ڪري ٿي؟ هڪ غير قدامت پسند قوت ڪنهن نظام جي ڪل ميڪانياتي توانائي (حرڪت ۽ امڪاني توانائي جو مجموعو) کي تبديل ڪري سگهي ٿي. اهو ئي سبب آهي جو هڪ غير قدامت پسند قوت پاران ڪيل ڪم امڪاني توانائي جي طور تي ذخيرو نه ٿيندو آهي پر عام طور تي توانائي جي ٻين شڪلن ۾ تبديل ٿي ويندو آهي، جهڙوڪ گرمي.

5. بند لوپ رستي کي استعمال ڪندي ڪو ڪيئن طئي ڪري سگهي ٿو ته ڪا قوت قدامت پسند آهي يا غير قدامت پسند؟ هڪ قدامت پسند قوت لاءِ، ڪنهن شئي تي مڪمل بند لوپ رستي تي سفر ڪرڻ کان پوءِ ڪيل خالص ڪم صفر آهي. جيڪڏهن بند لوپ تي ڪيل خالص ڪم صفر نه آهي، ته قوت غير قدامت پسند آهي.

6. هڪ قوت قدامت پسند آهي يا نه اهو طئي ڪرڻ ۾ فورس فيلڊ جو ڪرل ڪهڙو ڪردار ادا ڪري ٿو؟ جيڪڏهن ڪنهن قوت جي ميدان جو ڪُرڙو خلا ۾ هر هنڌ صفر آهي، ته پوءِ قوت قدامت پسند آهي. جيڪڏهن ڪُرڙو ڪُرڙو نه آهي، ته پوءِ قوت غير قدامت پسند آهي.

7. ڪشش ثقل جي امڪاني توانائي قدامت پسند قوتن سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟ ڪشش ثقل جي امڪاني توانائي ڪشش ثقل جي قدامت پسند نوعيت جي ڪري پيدا ٿئي ٿي. ڪشش ثقل جي ميدان ۾ اوچائي ۾ واڌ ڪشش ثقل جي امڪاني توانائي ۾ واڌ جو سبب بڻجندي آهي، جڏهن ته ڪشش ثقل جي قوت پاران ڪيل ڪم منفي هوندو آهي، جنهن جو مطلب آهي ته جڏهن ڪا شيءِ زمين جي ويجهو ايندي آهي ته امڪاني توانائي ۾ گهٽتائي ٿيندي آهي.

8. رگڙ ۾ ٻين قدامت پسند قوتن وانگر لاڳاپيل امڪاني توانائي ڇو نه هوندي آهي؟ رگڙ هڪ غير قدامت پسند قوت آهي؛ تنهن ڪري، رگڙ ذريعي ڪيل ڪم امڪاني توانائي جي طور تي ذخيرو نه ٿيندو آهي. ان جي بدران، اهو اڪثر ڪري ٻين شڪلن ۾ تبديل ٿي ويندو آهي، جهڙوڪ گرمي، ۽ مڪمل طور تي ميڪيڪل توانائي جي طور تي واپس نه ٿو وٺي سگهجي.

9. اهڙي صورتحال ۾ جتي ڪا شيءِ هڪ مائل جهاز کان هيٺ لهي ٿي، قدامت پسند ۽ غير قدامت پسند قوتون ڪيئن ڪردار ادا ڪن ٿيون؟ جڏهن ڪا شيءِ ڪنهن مائل جهاز کان هيٺ لهي ٿي، ته ڪشش ثقل جي قوت، هڪ قدامت پسند قوت، شيءِ تي عمل ڪري ٿي، ان جي امڪاني توانائي کي حرڪي توانائي ۾ تبديل ڪري ٿي. جيڪڏهن شيءِ ۽ مائل جهاز (هڪ غير قدامت پسند قوت) جي وچ ۾ رگڙ آهي، ته اها حرڪت جي مخالفت ڪندي ۽ شيءِ جي حرڪي توانائي کي گهٽائي ڇڏيندي، ان مان ڪجهه کي گرمي ۾ تبديل ڪندي.

10. ڇا ڪنهن نظام جي ڪل توانائي کي محفوظ ڪري سگهجي ٿو جيتوڻيڪ غير قدامت پسند قوتون راند ۾ هجن؟ ها، هڪ نظام جي ڪل توانائي (جنهن ۾ توانائي جا سڀ روپ جهڙوڪ ميڪيڪل، تھرمل، وغيره شامل آهن) توانائي جي تحفظ جي قانون مطابق محفوظ رهي ٿي. جڏهن ته، جڏهن غير قدامت پسند قوتون ڪم ڪن ٿيون، ته ميڪيڪل توانائي (حرڪت ۽ امڪاني توانائي جو مجموعو) محفوظ نه ٿي سگهي ٿي ڇاڪاڻ ته ان مان ڪجهه توانائي جي ٻين شڪلن ۾ تبديل ٿي ويندي آهي، جهڙوڪ گرمي يا آواز.