مکینیکل انرجی پر مثالی سوالات

مکینیکل انرجی کے سوالات کی 6 مثالیں۔

مکینیکل ورک انرجی تھیوریم

1. بلاک کی نقل مکانی کی مندرجہ ذیل تصویر کو دیکھیں! فرض کریں g = 10 m/s ² ۔ اگر بلاک اور فرش کے درمیان حرکی رگڑ کا گتانک μk = 0,5 ہے، تو شے کی نقل مکانی (s) کی قدر ہے ….

A. 5,00 میٹر

B. 4,25 میٹر

C. 3,00 میٹر

D. 2,50 میٹر

E. 2,00 میٹر

بحث

معلوم ہے کہ :

حرکی رگڑ کا گتانک ( μk ) = 0,5

بلاک کا ماس (m) = 4 کلوگرام

کشش ثقل کی وجہ سے سرعت (g) = 10 m/s ²

بلاک کا وزن (w) = mg = (4) (10) = 40 نیوٹن

اگر بلاک چپٹی سطح پر ہے، تو عام قوت (N) = وزن (w) = 40 نیوٹن۔

ابتدائی رفتار (v ₁ ) = 5 m/s

حتمی رفتار (v ₂ ) = 0 m/s

پوچھا : شے کی نقل مکانی؟

جواب :

ورک میکینیکل انرجی تھیوریم کہتا ہے کہ ایک غیر قدامت پسند قوت کے ذریعے کیا جانے والا کام (W) کسی چیز کی میکانکی توانائی میں تبدیلی یا حتمی مکینیکل انرجی (EM ₂ ) – ابتدائی میکانی توانائی (EM ₁ ) کے برابر ہے۔ حرکی رگڑ ایک غیر قدامت پسند قوت ہے اور بلاک پر کام کرنے والی واحد غیر قدامت پسند قوت حرکی رگڑ قوت ہے۔

W = Δ EM

f _k s = EM ₂ - EM ₁

حرکیاتی رگڑ کے ذریعے کیا جانے والا کام:

W = f _k s = ( μ k )(N)(s) = (0,5)(40)(s) = 20 s

مکینیکل توانائی میں تبدیلیاں:

Δ EM = EM ₂ – EM ₁ = (EK + EP) ₂ – (EK + EP) ₁

ایک شے ایک ہموار سطح پر حرکت کرتی ہے اور اسے اونچائی میں تبدیلی کا تجربہ نہیں ہوتا ہے ( Δ h = 0) اس لیے کشش ثقل کی ممکنہ توانائی میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے ( Δ EP = EP ₂ - EP ₁ = 0)۔ لہذا مکینیکل توانائی میں تبدیلیوں میں صرف حرکی توانائی میں تبدیلیاں شامل ہوتی ہیں۔

Δ EM = EK ₂ - EK ₁ = ½ mv ₂ ² - ½ mv ₁ ² = ½ m (v ₂ ² - v ₁ ² )

Δ EM = ½ (4)(0 ² - 5 ² ) = (2)(25) = 50

بلاک کی نقل مکانی یہ ہے:

W = Δ EM

20 s = 50

s = 50/20 = 2,5 میٹر

درست جواب ہے D.

میکانی توانائی کے تحفظ کا قانون

2. آبجیکٹ A اور B کا حجم ایک ہی ہے۔ آبجیکٹ A h میٹر کی بلندی سے گرتا ہے اور B 2h میٹر سے گرتا ہے۔ اگر A vm/s کی رفتار سے زمین سے ٹکراتا ہے، تو پھر آبجیکٹ B ایک حرکی توانائی کے ساتھ زمین سے ٹکرائے گا۔

A. 2 mv ²

بی ایم وی ²

C. 3/4 mv ²

D. 1/2 mv ²

E. 1/4 mv ²

بحث

آبجیکٹ B کی آخری رفتار جو 2h کی بلندی سے آزادانہ طور پر گرتی ہے یہ ہے:

v ² = 2 جی (2h) = 4 gh

آبجیکٹ B کی حرکی توانائی ہے:

EK _B = ½ mv ² = ½ m (4 gh) = 2 mgh —– مساوات 1

آبجیکٹ B کی ابتدائی مکینیکل توانائی کشش ثقل پوٹینشل انرجی = mg h ہے۔ آبجیکٹ B کی حتمی مکینیکل توانائی حرکی توانائی = ½ mv ² ہے ۔

میکانی توانائی کے تحفظ کا قانون :

mgh = ½ mv ².

چونکہ mgh = ½ mv ² پھر ہم مساوات 1 میں mgh کو ½ mv ² سے بدل سکتے ہیں ۔

شے کی حرکی توانائی B = 2 mgh = 2 (½ mv ² ) = mv ²

صحیح جواب ہے B۔

3. نیچے دی گئی تصویر کو دیکھو! کوئی چیز 20 میٹر کی بلندی سے آزادانہ طور پر گرتی ہے۔ اگر کشش ثقل کی وجہ سے سرعت 10 میٹر فی سیکنڈ ہے، تو جب چیز زمین سے 15 میٹر اوپر ہو تو اس کی رفتار…

A. 2 m/s

B. 5 m/s

C. 10 m/s

D. 15 m/s

E. 20 m/s

بحث

حتمی مکینیکل توانائی = ابتدائی میکانی توانائی

نقطہ 2 پر آبجیکٹ کی حرکی توانائی = ثقلی صلاحیت کی توانائی میں 5 میٹر کی کمی

½ mv ² = mgh

½ v ² = (10)(20-15)

½ v ² = (10)(5)

½ v ² = 50

v ² = (2) (50)

v ² = 100

v = 10 m/s

درست جواب C ہے۔

4. جیسا کہ شکل میں دکھایا گیا ہے مائل ہوائی جہاز کے اوپر ایک بلاک رکھا ہوا ہے۔ جاری ہونے پر، بلاک مائل کے ساتھ رگڑ کے بغیر پھسل جاتا ہے۔ بلاک کی رفتار جب یہ مائل کے نچلے حصے تک پہنچتی ہے…

A. 6 ms^-1

B. 8 ms ^-1

C. 10 ms ^-1

D. 12 ms ^-1

E. 16 ms ^-1

بحث

ابتدائی مکینیکل توانائی = کشش ثقل ممکنہ توانائی = mgh = m (10) (5) = 50 m

حتمی مکینیکل توانائی = حرکی توانائی = 1/2 ایم وی ²

میکانی توانائی کے تحفظ کا قانون کہتا ہے کہ ابتدائی میکانی توانائی = حتمی میکانی توانائی۔

EM _o = EM _t

50 میٹر = 1/2 ایم وی ²

50 = 1/2 v ²

2 (50) = v ²

100 = v ²

v = 10 m/s

درست جواب C ہے۔

5. ایک بلاک جس کا وزن m kg ہے زمین سے h میٹر کی اونچائی سے نکلتا ہے جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ ممکنہ توانائی (EP) اور حرکی توانائی (EK) کا تناسب جب نقطہ M پر ہوتا ہے….

A. 1: 3

بی 1: 2

ج 2 : 1

ڈی 2: 5

ای 3: 7

بحث

نقطہ M پر کشش ثقل ممکنہ توانائی:

EP _M = mg (0,3 h)

نقطہ M پر حرکی توانائی = کشش ثقل کی ممکنہ توانائی میں h-0,3h = 0,7 h کی کمی

EK _M = EP = mg (0,7 h)

نقطہ M پر کشش ثقل ممکنہ توانائی اور حرکی توانائی کا تناسب ہے:

ای پی _ایم : ای کے _ایم

mg (0,3 h): mg (0,7 h)

0,3: 0,7

3: 7

درست جواب E ہے۔

6. نیچے پوائنٹ P سے آزادانہ طور پر گرنے والی آبجیکٹ A کی تصویر دیکھیں!

اگر EP _Q اور EK _Q نقطہ Q پر بالترتیب ممکنہ توانائی اور حرکی توانائی ہیں (g = 10 m/s ² )، تو EP _Q : EK _Q ہے….

A. 16: 9

بی 9: 16

ج 3 : 2

ڈی 2: 3

ای 2: 1

بحث

نقطہ Q پر کشش ثقل ممکنہ توانائی:

EP _Q = mgh = (m)(10)(1,8) = 18 m

نقطہ Q پر حرکی توانائی = کشش ثقل کی ممکنہ توانائی میں 5-1,8 = 3,2 میٹر کی کمی

EK _Q = EP = mgh = m (10)(3,2) = 32 m

نقطہ Q پر کشش ثقل ممکنہ توانائی اور حرکی توانائی کا تناسب ہے:

ای پی _کیو : ای کے _کیو

18 میٹر : 32 میٹر

18: 32

9: 16

سوال کا ذریعہ:

سینئر ہائی اسکول/ووکیشنل ہائی اسکول کے لیے قومی امتحانی طبیعیات کے سوالات