نيوٽن جا حرڪت جا قانون - مسئلا ۽ حل
1. جيڪڏهن ڪنهن شيءِ تي ڪا به خالص قوت عمل نه ڪري، ته پوءِ:
(1) شئي تيز نه آهي
(2) آرام ۾ شيءِ
(3) ڪنهن شيءِ جي رفتار ۾ تبديلي = 0
(4) شيءِ هڪ تي سفر نٿي ڪري سگهي مسلسل رفتار
ڪهڙو بيان صحيح آهي؟
حل
صحيح بيان:
(1) شئي تيز نه آهي
خالص قوت ڪنهن شيءِ جي تيزي جو سبب بڻجندي آهي. تنهن ڪري جيڪڏهن ڪا خالص قوت نه هجي ته پوءِ شيون تيز نه ٿينديون آهن.
(2) آرام ۾ شيءِ
نيوٽن جي حرڪت جي پهرين قانون ۾ چيو ويو آهي ته جيڪڏهن ڪنهن شيءِ تي ڪا به خالص قوت عمل نه ڪري ته پوءِ ڪا شيءِ هميشه آرام ۾ هوندي آهي يا اها شيءِ هميشه هڪ مستقل رفتار سان سفر ڪندي آهي.
(3) ڪنهن به شيءِ جي رفتار ۾ تبديلي = 0
رفتار ۾ تبديلي = تيزي. رفتار ۾ تبديلي نه هجڻ جو مطلب آهي تيزي نه هجڻ. جيڪڏهن تيزي نه هجي ته پوءِ ڪا به خالص قوت ڪنهن به شيءِ تي عمل نه ڪندي.
2. لفٽ ۾ آرام واري حالت ۾ هڪ شخص جو وزن = 500 N. ڪشش ثقل جي ڪري تيز رفتاري 10 ميٽر/سيڪنڊ آهي2جڏهن لفٽ تيز ٿئي ٿي، ته ٽينشن فورس 750 N آهي. لفٽ جي تيز رفتاري ڇا آهي؟
ڄاتل سڃاتل:
ماڻهو جو وزن (w) = 500 نيوٽن = 500 ڪلوگرام ميل سيڪنڊ-2 (آرام تي کڻڻ)
ڪشش ثقل جي تيزي (g) = 10 ms سيڪنڊ-2
ماڻهو جو ڪاميٽي (م) = 500 / 10 = 50 ڪلوگرام
ٽينشن فورس (T) = 750 N (لفٽ تيز رفتار)
لفٽ جي ماس کي نظرانداز ڪيو ويو.
ايس اي بسڪا: لفٽ جي رفتار ۾ واڌ
حل:
لفٽ آرام تي آهي، ڪابه تيزي ناهي (a = 0). مٿي جي طرف عمل ڪندڙ قوت ۾ جمع جو نشان هوندو آهي ۽ هيٺ جي طرف عمل ڪندڙ قوت ۾ مائنس جو نشان هوندو آهي.
ايس ايف = ما
ٽي - ڊبليو = 0
ٽي = ڊبليو
ٽي = 500 نيوٽن
جيڪڏهن لفٽ هيٺ جي طرف تيز ٿئي ٿي ته ٽينشن فورس 500 N کان گهٽ هوندي. ٻي صورت ۾، جيڪڏهن لفٽ مٿي جي طرف تيز ٿئي ٿي ته ٽينشن فورس 500 N کان وڌيڪ هوندي.
ٽينشن فورس = 750 N ڇاڪاڻ ته لفٽ مٿي جي طرف تيز ٿئي ٿي. مٿي جي طرف عمل ڪندڙ قوت ۾ جمع جو نشان هوندو آهي ۽ هيٺ جي طرف عمل ڪندڙ قوت ۾ مائنس جو نشان هوندو آهي.
ٽي - ڊبليو = ما
750 - 500 = 50 الف
250 = 50 الف
الف = 250 / 50
الف = 5.0 ملي سيڪنڊ-2
3. هڪ 60 ڪلوگرام وزني شخص لفٽ ۾ 3 ميٽر/سيڪنڊ جي رفتار سان هيٺ لهي رهيو هو.2جيڪڏهن ڪشش ثقل جي ڪري تيزي 10 ميٽر/سيڪنڊ آهي2، لفٽ جي فرش پاران ڪنهن شخص تي لاڳو ٿيندڙ عام قوت ڪيتري آهي.
ڄاتل سڃاتل:
وزن (ميٽر) = 60 ڪلوگرام
شخص ۽ لفٽ جي رفتار (a) = 3 ميٽر/سيڪنڊ2
ڪشش ثقل جي ڪري تيزي (g) = 10 m/s2
وزن (w) = mg = (60)(10) = 600 نيوٽن
ايس اي بسڪا: عام قوت (ن)
حل:
لفٽ ۾ موجود شخص تي ٻہ قوتون عمل ڪن ٿيون، اهو آهي شخص جو وزن (w) ۽ فرش پاران فرد تي لاڳو ڪيل عام قوت (N). ٽي ویکٹر مقدارون آهن، اهي آهن وزن (w)، عام قوت (N) ۽ لفٽ جي تيزي، جتي وزن هيٺئين طرف ڪم ڪري ٿو، عام قوت مٿي طرف ڪم ڪري ٿي، لفٽ جي تيزي هيٺئين طرف آهي. ویکٹر مقدارون جيڪي هيٺئين طرف ڪم ڪن ٿيون انهن ۾ جمع جو نشان ۽ ویکٹر هوندو آهي. مقدار جيڪو عمل مٿي طرف آهي ان ۾ ڪاٽو نشان آهي.
ΈF = ما
w – ن = (60)(3)
600 – ن = 180
ن = 600 - 180
ن = 420 نيوٽن
4. هڪ لفٽ ۾ 40 ڪلوگرام وزني شيءِ مٿي جي طرف تيز ٿي رهي آهي. جيڪڏهن لفٽ جو فرش شيءِ تي 520 N لڳائي ٿو ۽ ڪشش ثقل جي ڪري تيزي 10 ميٽر/s آهي.2. لفٽ جي رفتار ڇا آهي؟
ڄاتل سڃاتل:
وزن (ميٽر) = 40 ڪلوگرام
عام قوت (N) = 520 N
ڪشش ثقل جي ڪري تيزي (g) = 10 m/s2
وزن (w) = mg = (40)(10) = 400 N
گهربل: لفٽ جي رفتار ۾ واڌ
حل:
ΈF = ما
400 - 520 = (40)(الف)
-120 = (40)(الف)
الف = -120/40
الف = -3 ميٽر/سيڪنڊ2
لفٽ جي رفتار 3 ميٽر/سيڪنڊ آهي2. مائنس نشاني ظاهر ڪري ٿي ته لفٽ مٿي سفر ڪري ٿي.
5. هڪ لفٽ ۾ 60 ڪلوگرام وزني شيءِ 3 ميٽر/سيڪنڊ جي رفتار سان هيٺ ڏانهن وڌي رهي آهي.2لفٽ جي فرش تي شين پاران لاڳو ڪيل قوت ڇا آهي؟
ڄاتل سڃاتل:
وزن (ميٽر) = 60 ڪلوگرام
وزن (w) = mg = (60 ڪلوگرام)(10 ميٽر/سيڪنڊ)2) = 600 ڪلوگرام م/سيڪنڊ2 = 600 نيوٽن
لفٽ جي تيزي (a) = 3 ميٽر/سيڪنڊ2، هيٺئين طرف
گهربل: لفٽ جي فرش تي شين پاران لاڳو ڪيل زور.
حل:
لفٽ 3 ميٽر/سيڪنڊ جي رفتار سان هيٺ لهي وئي. زور هيٺئين طرف عمل ڪري ٿو ته جمع جي نشاني آهي ۽ زور مٿي طرف عمل ڪري ٿو ته ڪاٽو جي نشاني آهي.
w – ن = ما
ن = ڊبليو - ما
ن = 600 – (60)(3)
ن = 600 - 180
ن = 420 نيوٽن
لفٽ جي فرش تي شيءِ پاران لڳايل زور = 420 N.
6. ٻہ بلاڪ هڪ پُلي مٿان هلندڙ هڪ تار سان ڳنڍيل آهن. تار ۽ پُلي جي وزن ۽ پُلي ۾ ڪنهن به رگڙ کي نظرانداز ڪريو. بلاڪ A جو وزن 6 ڪلوگرام آهي ۽ بلاڪ B جو وزن 2 ڪلوگرام آهي. ڪشش ثقل جي ڪري تيزي 10 ميٽر/سيڪنڊ آهي.2. ٽينشن فورس ڇا آهي؟
ڄاتل سڃاتل:
mA = 6 ڪلوگرام، مB = 2 ڪلوگرام، g = 10 ميٽر/سيڪنڊ2
wA = مA g = (6 ڪلوگرام) (10 ميٽر/سيڪنڊ)2) = 60 ڪلوگرام م/سيڪنڊ2
wB = مB g = (2 ڪلوگرام) (10 ميٽر/سيڪنڊ)2) = 20 ڪلوگرام م/سيڪنڊ2
گهربل: ٽينشن فورس (T)؟
حل:
wA > ڊبليوB تان ته mA هيٺ لهي ٿو، مB مٿي هلي ٿو.
نيوٽن جو ٻيو قانون:
ΣF = ماءُ
wA - wB = (مA + ايمB) الف
60 – 20 = (6 + 2) الف
40 = (8) الف
الف = 40 / 8 = 5 ميٽر/سيڪنڊ2
ٽينشن فورس:
mA هيٺ لهي ٿو:
wA - ٽيA = مA a
60 - ٽيA = (6)(5)
60 - ٽيA = 30
TA = 60 - 30
T2 = 30 نيوٽن
mB مٿي هلي ٿو:
TB - wB = مB a
TB – 20 = (2)(5)
TB - 20 = 10
TB = 10 + 20
T1 = 30 نيوٽن
ٽينشن فورس (T) = 30 نيوٽن.
7. شيءِ A جو وزن = 5 ڪلوگرام، ڪشش ثقل جي ڪري تيزي (g) = 10 ms-2. شئي A 2.5 ms تي هيٺ لهي ٿي-2. B جو مايو ڪيترو آهي؟
ڄاتل سڃاتل:
ماس الف (ميٽر)A) = 5 ڪلوگرام
ڪشش ثقل جي ڪري تيزي (g) = 10 m/s2
شئي A (a) جي تيزي = 2.5 m/s2
وزن الف (اوله)A) = (مA)(g) = (5)(10) = 50 نيوٽن
گهربل: شيءِ B جو مايو (mB)
حل:
بلاڪ A هيٺ لهي ٿو ته جيئن شئي A جو وزن (wA) شئي B جي وزن کان وڏو (wB).
نيوٽن جو ٻيو قانون لاڳو ڪريو:
ΣF = ماءُ
wA - wB = (مA + ايمB) الف
50 - (م)B)(10) = (5 + مB(2.5)
50 - 10 مB = 12.5 + 2.5 ميٽرB
50 – 12.5 = 2.5 ميٽرB + 10 ميٽرB
37.5 = 12.5 ميٽرB
mB = 3 ڪلوگرام
8. ڪشش ثقل جي ڪري تيزي 10 ميٽر/سيڪنڊ آهي.2. ٽينشن فورس ڇا آهي؟
ڄاتل سڃاتل:
شيءِ جو مايو 1 (ميٽر)1) = 2 ڪلوگرام
شيءِ جو مايو 2 (ميٽر)2) = 3 ڪلوگرام
ڪشش ثقل جي ڪري تيزي (g) = 10 m/s2
وزن 1 (w)1) = (م1)(g) = (2 ڪلوگرام)(10 ميٽر/سيڪنڊ2) = 20 ڪلوگرام م/سيڪنڊ2
وزن 2 (w)2) = (م2)(g) = (3 ڪلوگرام)(10 ميٽر/سيڪنڊ2) = 30 ڪلوگرام م/سيڪنڊ2
گهربل: ٽينشن فورس (ٽي)
حل:
w2 > ڊبليو1 تان ته m2 هيٺ لهي ٿو ۽ m1 مٿي هلي ٿو.
نيوٽن جو حرڪت جو ٻيو قانون:
ΣF = ماءُ
w2 - w1 = (م1 + ايم2) الف
30 – 20 = (2 + 3) الف
10 = (5) الف
الف = 10 / 5 = 2 ميٽر/سيڪنڊ2.
ٽينشن فورس؟
m2 هيٺ لهي ٿو
w2 - ٽي2 = م2 a
30 - ٽي2 = (3)(2)
30 - ٽي2 = 6
T2 = 30 - 6
T2 = 24 نيوٽن
m1 مٿي هلي ٿو
T1 - w1 = م1 a
T1 – 20 = (2)(2)
T1 - 20 = 4
T1 = 20 + 4
T1 = 24 نيوٽن
ٽينشن فورس (T) = 24 نيوٽن.
- سوال: نيوٽن جو حرڪت جو پهريون قانون ڪنهن شيءِ جي حرڪت جي حالت کي تبديل ڪرڻ ۾ ٻاهرين قوتن جي اهميت تي ڇو زور ڏئي ٿو؟ جواب: نيوٽن جو حرڪت جو پهريون قانون، جنهن کي اڪثر ڪري جمود جو قانون سڏيو ويندو آهي، اهو ٻڌائي ٿو ته ڪا شيءِ آرام تي يا سڌي لڪير ۾ هڪجهڙي حرڪت ۾ رهندي جيستائين ڪنهن ٻاهرين قوت طرفان عمل نه ڪيو وڃي. هي قانون ان ڳالهه کي اجاگر ڪري ٿو ته اها ٻاهرين قوتون آهن، نه ته شيءِ جون اندروني خوبيون، جيڪي ان جي حرڪت جي حالت کي تبديل ڪري سگهن ٿيون.
- سوال: نيوٽن جو ٻيو قانون قوت، ماس ۽ تيز رفتاري کي ڪيئن لاڳاپيل ڪري ٿو؟ جواب: نيوٽن جي حرڪت جي ٻئي قانون ۾ چيو ويو آهي ته ڪنهن به شيءِ تي عمل ڪندڙ قوت ان شيءِ جي وزن جي برابر آهي جيڪا ان جي تيزي سان ضرب ڪئي ويندي آهي (). هي قوت ۽ تيزي جي وچ ۾ سڌي تناسب ۽ ماس ۽ تيزي جي وچ ۾ هڪ معکوس تناسب قائم ڪري ٿو، هڪ مستقل قوت ڏني وڃي.
- سوال: توهان کي زمين جي حرڪت ڇو نه ٿي محسوس ٿئي جيتوڻيڪ اها مسلسل حرڪت ۾ آهي؟ جواب: هي نيوٽن جي پهرين قانون جي هڪ مثال آهي. اسان، زمين ۽ ان تي موجود هر شيءِ سان گڏ، هڪجهڙائي سان گڏ هلي رهيا آهيون. حرڪت جي هن حالت کي تبديل ڪرڻ لاءِ ڪنهن ٻاهرين قوت کان سواءِ، تيزي يا تبديلي جو ڪو به احساس ناهي، جيڪو اهو ظاهر ڪري ٿو ته اسان ساڪن آهيون.
- سوال: نيوٽن جو ٽيون قانون خلا ۾ راڪيٽ جي عمل کي ڪيئن بيان ڪري ٿو؟ جواب: نيوٽن جو ٽيون قانون ٻڌائي ٿو ته هر عمل لاءِ، هڪ برابر ۽ مخالف رد عمل هوندو آهي. خلا ۾ هڪ راڪيٽ خارج ٿيندڙ گيسن کي پوئتي ڪڍي پاڻ کي اڳتي وڌائيندو آهي. عمل گئس جو پوئتي هلڻ آهي، ۽ رد عمل راڪيٽ جو اڳتي وڌڻ آهي.
- سوال: جڏهن گاڏي اوچتو رڪجي وڃي ٿي ته توهان ان ۾ اڳتي ڇو وڃو ٿا؟ جواب: نيوٽن جي پهرين قانون موجب، جڏهن ڪار روڪي ٿي ته توهان جو جسم پنهنجي حرڪت جي حالت (اڳتي) جاري رکي ٿو. جيستائين ڪا قوت (جهڙوڪ سيٽ بيلٽ) توهان تي عمل نه ڪري، توهان انرشيا جي ڪري اڳتي وڌندا رهندا.
- سوال: جيڪڏهن هڪ پنکڙي ۽ هڪ هٿوڙي کي خال ۾ ڇڏيو وڃي ته نيوٽن جا قانون انهن جي حرڪت بابت ڇا اڳڪٿي ڪري سگهن ٿا؟ جواب: خلا ۾، هوا جي ڪا به مزاحمت ناهي. نيوٽن جي پهرين ۽ ٻئي قانون جي بنياد تي، پنکڙ ۽ هٿوڙو ٻنهي کي ساڳئي رفتار سان ڪرڻ گهرجي ۽ هڪ ئي وقت زمين تي ٽڪرائڻ گهرجي ڇاڪاڻ ته انهن تي عمل ڪندڙ واحد قوت ڪشش ثقل آهي.
- سوال: ڪار حادثي دوران ايئر بيگ زخمي ٿيڻ جا امڪان ڪيئن گهٽائي ٿو؟ جواب: نيوٽن جو پهريون قانون ظاهر ڪري ٿو ته حرڪت ۾ هڪ شيءِ حرڪت ۾ رهي ٿي. حادثي ۾، هڪ شخص جي اڳيان حرڪت جاري رهي ٿي. ايئر بيگ هڪ گدي واري مٿاڇري فراهم ڪري ٿو جيڪا سست ٿيڻ جو وقت وڌائي ٿي، ان ڪري شخص پاران تجربو ڪيل قوت کي گهٽائي ٿي. .
- سوال: خالي شاپنگ ڪارٽ کي لوڊ ٿيل شاپنگ ڪارٽ کان ڇو آسان آهي؟ جواب: نيوٽن جو ٻيو قانون () تجويز ڪري ٿو ته ساڳئي مقدار جي قوت لاڳو ڪرڻ لاءِ، گهٽ ماس واري شيءِ (خالي ڪارٽ) جي رفتار وڌيڪ ماس واري شيءِ (لوڊ ٿيل ڪارٽ) کان وڌيڪ هوندي.
- سوال: ڇو هڪ ترڻ وارو پاڻي کي پوئتي ڌڪي اڳتي وڌائيندو آهي؟ جواب: هي نيوٽن جي ٽئين قانون جو مظاهرو آهي. جڏهن ترڻ وارو پاڻي کي پوئتي ڌڪي ٿو (عمل)، هڪ برابر ۽ مخالف رد عمل ٿئي ٿو جيڪو ترڻ واري کي اڳتي وڌائي ٿو.
- سوال: رگڙ جو نيوٽن جي پهرين قانون سان ڪهڙو تعلق آهي؟ جواب: رگڙ هڪ خارجي قوت آهي جيڪا شين تي عمل ڪري انهن کي سست ڪري سگهي ٿي يا انهن جي حرڪت کي روڪي سگهي ٿي. رگڙ (يا ڪنهن ٻئي خارجي قوت) کان سواءِ، ڪا به شيءِ پنهنجي حرڪت جي حالت کي غير معين مدت تائين جاري رکي سگهندي جيئن نيوٽن جي پهرين قانون ۾ بيان ڪيو ويو آهي.
