4 کام اور کشش ثقل کی ممکنہ توانائی کی مثالیں۔
1. Benda bermassa 1 kg jatuh bebas dari ketinggian 10 meter hingga mencapai permukaan tanah. Tentukan :
(a) شے پر کشش ثقل کی قوت سے کیا جانے والا کام
(ب) تبدیلیاں ممکنہ توانائی کشش ثقل
کشش ثقل کی وجہ سے سرعت (g) = 10 m/s2
بحث
معلوم ہوتا ہے۔ :
آبجیکٹ کا ماس (m) = 1 کلوگرام
اونچائی (h) = 10 میٹر
کشش ثقل کی وجہ سے سرعت (g) = 10 m/s2
جواب:
(a) کشش ثقل کی قوت سے کیا جانے والا کام
جب کوئی چیز آزادانہ طور پر گرتی ہے تو اس چیز کی حرکت کی سمت نیچے کی طرف ہوتی ہے اور اس چیز پر کام کرنے والی کشش ثقل کی قوت (آبجیکٹ کا وزن) بھی نیچے کی طرف ہوتی ہے۔ چونکہ وہ ایک ہی سمت میں ہیں، کشش ثقل کی قوتیں 0 کا زاویہ بناتی ہیں یا بنتی ہیں۔o شے کی حرکت کی سمت کے ساتھ۔ Cos 0 = 1 اور ہر نمبر کو 1 سے ضرب کیا جاتا ہے اس نمبر کے برابر ہے، لہذا cos 0 کو کام کے فارمولے میں شامل کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔
کام کا فارمولا W = F s ہے، جہاں W = کام، F = قوت اور s = نقل مکانی ہے۔ اگر اس مسئلے کو ایڈجسٹ کیا جائے تو، کام کا فارمولہ W = wh = mgh میں بدل جاتا ہے، جہاں W = work، w = کشش ثقل، h = آبجیکٹ کی اونچائی میں تبدیلی، m = شے کا بڑے پیمانے پر، g = کشش ثقل کی وجہ سے سرعت۔
تو کشش ثقل کے ذریعہ کیا جانے والا کام یہ ہے:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Joules
(ب) کشش ثقل کی ممکنہ توانائی میں تبدیلی
زمین سے 10 میٹر کی بلندی پر، آبجیکٹ کی کشش ثقل کی صلاحیت 100 جولز ہے۔ جیسے جیسے یہ نیچے کی طرف بڑھتا ہے، آبجیکٹ کی اونچائی کم ہوتی جاتی ہے، اس طرح اس کی کشش ثقل کی صلاحیت میں کمی آتی ہے۔ جب یہ زمین پر پہنچتا ہے، جہاں آبجیکٹ کی اونچائی صفر ہوتی ہے، اس کی کشش ثقل کی صلاحیت صفر ہوتی ہے۔ لہذا، آبجیکٹ کی کشش ثقل کی صلاحیت 100 Joules سے کم ہو جاتی ہے۔
2. ایک شے جس کا وزن 10 نیوٹن ہے ایک ہموار مائل ہوائی جہاز پر ہے جس کا زاویہ 30° ہے۔o. hypotenuse کی لمبائی 2 میٹر ہے۔ شے پر کشش ثقل کے ذریعے کیا جانے والا کام جب یہ فرضی کے ساتھ ساتھ پھسلتا ہے…
بحث
معلوم ہوتا ہے۔ :
کشش ثقل (w) = 10 نیوٹن
wx = w گناہ ٹیٹا = (10) (گناہ 30o) = (10)(0,5) = 5 نیوٹن
hypotenuse (s) کی لمبائی = 2 میٹر
کشش ثقل کی وجہ سے سرعت (g) = 10 m/s2
پوچھا : کام کشش ثقل سے کیا جاتا ہے۔
جواب :
یہ مسئلہ دو طریقوں سے حل کیا جا سکتا ہے۔
پہلا طریقہ :
کام کا فارمولا W = F s ہے۔ اگر اس مسئلے کو ایڈجسٹ کیا جائے تو کام کا فارمولا W = w میں بدل جاتا ہے۔x s تو کشش ثقل کے ذریعہ کیا جانے والا کام W = w ہے۔x s = (5)(2) = 10 جولز۔
دوسرا راستہ :
قدامت پسند قوت کے ذریعہ کیا جانے والا کام، جیسے کہ کشش ثقل، اس چیز پر منحصر نہیں ہے کہ شے کس راستے پر چلتی ہے بلکہ اونچائی میں ہونے والی تبدیلی پر منحصر ہے۔ اس لیے کشش ثقل کے ذریعے کیے گئے کام کا حساب لگانے کے لیے پہلے کسی چیز کی اونچائی کا حساب لگائیں۔
گناہ 30o = عمودی طرف / hypotenuse
0,5 = کھڑا سائیڈ / 2
عمودی طرف = (0,5)(2)
عمودی طرف = 1 میٹر
آبجیکٹ کی اونچائی 1 میٹر ہے۔
جب چیز نیچے کی طرف حرکت کرتی ہے تو کشش ثقل کے ذریعے کیا جانے والا کام W = wh = (10) (1) = 10 Joules ہوتا ہے۔
3. 5000 Joules توانائی کا استعمال کسی چیز کو 50 کلو گرام کے وزن کے ساتھ اٹھانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ آبجیکٹ … g = 10 m/s کی اونچائی تک بڑھے گا۔2
A. 5 میٹر
B. 10 میٹر
C. 12 میٹر
D. 15 میٹر
E. 20 میٹر
بحث:
معلوم ہوتا ہے۔ :
EP کشش ثقل = 5000 Joules، m = 50 kg، g = 10 m/s2.
پوچھا :
h ?
جواب :
EP = mgh
5000 = (50)(10)(h)
5000 = 500 ح
h = 5000 / 500 = 10 میٹر
صحیح جواب ہے B۔
4. ایک شے جس کا وزن 2 کلو ہے وہ زمین سے 5 میٹر بلند ہے۔ کشش ثقل کی وجہ سے سرعت = 10 m/s2. کسی چیز کو زمین کی سطح سے 15 میٹر کی بلندی تک اٹھانے کے لیے جو کوشش درکار ہوتی ہے وہ ہے…
A. 100 جول
B. 200 جول
C. 300 جول
D. 400 جول
E. 500 Joules
بحث:
معلوم ہوتا ہے۔ :
m = 2 kg, h1 = 5 میٹر، ح2 = 15 میٹر، جی = 10 میٹر فی سیکنڈ2
پوچھا :
W ?
جواب :
کام (W) = کشش ثقل ممکنہ توانائی (EP) میں تبدیلی2 - ای پی1).
ڈبلیو = ای پی2 - ای پی1
W = mgh2 - mgh1
W = mg (h2 -. h1)
W = (2)(10)(15-5) = (2)(10)(10) = 200 جولز۔
صحیح جواب ہے B۔
