یکساں سرکلر حرکت

ہماری روزمرہ کی زندگی میں، ہم اکثر ایسی اشیاء کا سامنا کرتے ہیں جو سرکلر حرکت میں حرکت کرتی ہیں۔ کسی شے کی ایک مثال جو سرکلر موشن میں حرکت کرتی ہے ایک اینالاگ گھڑی پر سیکنڈ ہینڈ، منٹ ہینڈ اور گھنٹہ ہاتھ ہے۔ دوسرا ہاتھ ہمیشہ 60 سیکنڈ (ایک منٹ) میں 360 ^° کا زاویہ یا ایک سیکنڈ میں 6 ^° کا زاویہ طے کرتا ہے۔ منٹ کا ہاتھ ہمیشہ 60 منٹ (ایک گھنٹہ) میں 360 ^° کا زاویہ یا ایک منٹ میں 6 ^° کا زاویہ طے کرتا ہے۔ گھنٹہ ہاتھ بھی ہمیشہ 24 گھنٹے (ایک دن) میں 360 ^° کا زاویہ طے کرتا ہے۔ اگر کوئی چیز سرکلر موشن میں باقاعدگی سے حرکت کرتی ہے، جیسے سیکنڈ ہینڈ، منٹ ہینڈ، یا گھنٹہ ہاتھ، تو کہا جاتا ہے کہ یہ اشیاء یکساں سرکلر حرکت کر رہی ہیں ۔ کیا آپ باقاعدہ سرکلر حرکت کی کوئی مثال بتا سکتے ہیں جس کا آپ نے مشاہدہ یا تصور کیا ہو؟

یونیفارم سرکلر موشن کو سمجھنا
یکساں سرکلر حرکت کے دو معنی ہیں۔ پہلا، ایک شے ایک دائرے میں ایک مستقل رفتار سے حرکت کرتی ہے اگر، جب شے دائرے میں حرکت کر رہی ہو، شے کی رفتار ہمیشہ مستقل ہو یا شے کے ہر حصے کی رفتار ہمیشہ مستقل ہو۔ دوسرا, ایک شے ایک دائرے میں ایک مستقل شرح سے حرکت کرتی ہے اگر شے کی کونیی رفتار ہمیشہ مستقل رہتی ہے۔ کونیی رفتار ایک ویکٹر کی مقدار ہے، لہذا کونیی رفتار کونیی رفتار کی شدت اور کونیی رفتار کی سمت پر مشتمل ہے۔
تاکہ آپ مفہوم کو بہتر طریقے سے سمجھ سکیں یکساں سرکلر حرکت، درج ذیل جائزہ پر توجہ دیں۔

مستقل کونیی رفتار
ینالاگ وال کلاک پر دوسرے ہاتھ پر غور کریں۔ جب دوسرا ہاتھ گھومتا ہے تو، دوسرے ہاتھ کے تمام حصے، چاہے آخر میں، درمیان میں، یا محور کے قریب، ایک ساتھ گھومتے ہیں۔
کیونکہ دوسرے ہاتھ کے تمام حصے ایک ساتھ گھومتے ہیں، جب دوسرا ہاتھ 360 ڈگری کے زاویے پر سفر کرتا ہے۔^o (ایک گردش)، دوسرے ہاتھ کے تمام حصے بھی 360 کا زاویہ طے کرتے ہیں۔^o (ایک گردش) جب دوسرا ہاتھ 360 ڈگری کا زاویہ مکمل کرتا ہے۔^o (ایک گردش) 60 سیکنڈ (ایک منٹ) کے لیے، دوسرے ہاتھ کے تمام حصے بھی 360 کے زاویے پر سفر کرتے ہیں^o 60 سیکنڈ (ایک منٹ) کے لیے۔

دوسرے ہاتھ کی کونیی رفتار ہمیشہ 6 ہوتی ہے۔^o/سیکنڈ اور دوسرے ہاتھ کی کونیی رفتار (گھومنے کی سمت) کی سمت بھی ہمیشہ مستقل رہتی ہے۔

مستقل رفتار
جب دوسرا ہاتھ 60 سیکنڈ (ایک منٹ) کے لیے گھومتا ہے، تو دوسرے ہاتھ کے تمام حصے، محور کے قریب اور محور سے دور دونوں حصے بھی 60 سیکنڈ (ایک منٹ) کے لیے گھومتے ہیں۔ اگرچہ سیکنڈ ہینڈ کے تمام حصوں کے لیے وقت کا وقفہ یکساں ہے، یعنی 60 سیکنڈ، لیکن دوسرے ہاتھ کے ہر حصے کے ذریعے سفر کرنے والے راستے کی لمبائی مختلف ہے۔ دوسرے ہاتھ کا وہ حصہ جو محور کے قریب ہوتا ہے اس کا راستہ چھوٹا ہوتا ہے، اس کے برعکس دوسرے ہاتھ کا وہ حصہ جو محور سے دور ہوتا ہے اس کا راستہ لمبا ہوتا ہے۔
اوپر دیے گئے رفتار کے فارمولے کی بنیاد پر، یہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے کہ دوسرے ہاتھ کے ہر حصے کی رفتار محور (r) سے اس کے فاصلے پر منحصر ہے۔ محور سے جتنی آگے (Higher r)، رفتار اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اگرچہ ہاتھ کے ہر حصے کی رفتار مختلف ہوتی ہے، لیکن ہاتھ کے ہر حصے کی رفتار ہمیشہ مستقل رہتی ہے۔

یونیفارم سرکلر موشن میں ایکسلریشن
سرکلر موشن میں سرعت کی دو قسمیں ہیں: کونیی سرعت اور لکیری سرعت۔ کونیی سرعت اس وقت ہوتی ہے جب کونیی رفتار کی شدت یا کونیی رفتار کی سمت بدل جاتی ہے۔ اس کے برعکس، لکیری سرعت اس وقت ہوتی ہے جب رفتار (یا رفتار) کی شدت یا رفتار کی سمت بدل جاتی ہے۔
یکساں سرکلر حرکت میں، وسعت کونیی رفتار اور کونیی رفتار کی سمت ہمیشہ مستقل رہتی ہے، اس لیے یکساں سرکلر حرکت میں کوئی زاویہ سرعت نہیں ہے۔ یکساں سرکلر حرکت میں، صرف رفتار کی شدت، جسے رفتار بھی کہا جاتا ہے، ہمیشہ مستقل رہتی ہے، جبکہ رفتار کی سمت ہمیشہ بدلتی رہتی ہے۔ چونکہ رفتار کی سمت ہمیشہ بدلتی رہتی ہے، اس لیے تعریف پر غور کرتے ہوئے یکساں سرکلر حرکت میں سرعت ہونی چاہیے۔ ایکسلریشن رفتار میں تبدیلی ہے (رفتار کی شدت اور/یا رفتار کی سمت میں تبدیلی)۔

سینٹری پیٹل ایکسلریشن
سرعت جو رفتار کی سمت میں تبدیلی کی وجہ سے ہوتی ہے وہ سینٹری پیٹل ایکسلریشن ہے۔ سینٹری پیٹل ایکسلریشن کو ریڈیل ایکسلریشن بھی کہا جاتا ہے۔ سینٹری پیٹل ایکسلریشن، یا ریڈیل ایکسلریشن، سرعت کی ایک قسم ہے، جسے لکیری سرعت بھی کہا جاتا ہے۔ سینٹری پیٹل ایکسلریشن ایک ویکٹر کی مقدار ہے، لہذا اس کی شدت اور سمت دونوں ہیں۔
سینٹری پیٹل ایکسلریشن کی شدت
سینٹرپیٹل ایکسلریشن کی شدت کو مساوات کے ذریعے ظاہر کیا جاتا ہے:

سینٹری پیٹل ایکسلریشن کی سمت
سینٹری پیٹل ایکسلریشن کی سمت ہمیشہ دائرے کے مرکز کی طرف ہوتی ہے، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

حوالہ