ہُک کا قانون

اگر آپ ربڑ بینڈ یا ربڑ کے ٹائر کو کسی خاص مقام تک کھینچتے ہیں تو یہ پھیل جائے گا۔ تناؤ کو چھوڑنے کے بعد، ربڑ اپنی اصل لمبائی میں واپس آجائے گا۔ اسی طرح، جب آپ ایک چشمہ کو پھیلاتے ہیں، تو یہ پھیل جائے گا. اسے جاری کرنے کے بعد، یہ اپنی اصل لمبائی پر واپس آجائے گا۔ اسپرنگ یا ربڑ کو کھینچنے پر کھینچا جائے گا اور تناؤ جاری ہونے کے بعد اپنی اصل لمبائی میں واپس آجائے گا کیونکہ یہ لچکدار ہے۔ لچک کسی چیز کی اپنی اصل شکل میں واپس آنے کی صلاحیت ہے جب اس پر لاگو قوت کو ہٹا دیا جاتا ہے۔

کیا آپ نے کبھی گم چبا کر کھایا ہے؟ اگر آپ دونوں ہاتھوں سے مسوڑھ کو کھینچیں گے تو یہ لمبا ہو جائے گا۔ کھینچنے کے بعد، مسوڑھوں کی شکل وہی رہتی ہے، یا مسوڑھوں کی لمبائی اپنی اصل حالت میں واپس نہیں آئے گی۔ پلاسٹکین، مٹی وغیرہ کے لیے بھی یہی بات ہے۔ جیسے چیونگم، پلاسٹائن، اور مٹی کو پلاسٹک کی اشیاء کہا جاتا ہے۔ لچکدار اشیاء جیسے چشمے بھی پلاسٹک بن سکتے ہیں اگر بڑی طاقت سے کھینچے جائیں اور اپنی لچکدار حد سے تجاوز کریں۔

اگر اسپرنگ کو دائیں طرف کھینچا جائے تو یہ پھیلے گا اور لمبائی میں اضافہ ہوگا (شکل 1)۔ اگر ٹینسائل فورس بہت زیادہ نہیں ہے، تو یہ پایا جاتا ہے کہ سپرنگ کی لمبائی میں اضافہ ٹینسائل فورس (F) کی شدت کے متناسب ہے۔ دوسرے الفاظ میں، ٹینسائل فورس جتنی زیادہ ہوگی، اسپرنگ کی لمبائی میں اتنا ہی زیادہ اضافہ ہوگا۔ اسپرنگ کی لمبائی میں اضافے کے لیے ٹینسائل فورس (F) کی شدت کا تناسب ایک مستقل قدر ہے۔

قوت (F) اور اسپرنگ کی لمبائی میں اضافے کے درمیان تناسب مستقل ہے، جو گراف کی ایک ہی ڈھلوان (شکل 2) سے ظاہر ہوتا ہے۔

k موسم بہار کی لچک یا موسم بہار کی لچک کا ایک پیمانہ ہے۔ اس تعلق کو سب سے پہلے رابرٹ ہُک (1635 - 1703) نے 1678 میں دیکھا تھا، اس لیے اسے ہُک کے قانون کے نام سے جانا جاتا ہے ۔

اگر کسی سپرنگ پر لگائی جانے والی قوت کی شدت اسپرنگ کی لچکدار حد سے بڑھ جاتی ہے، تو قوت ہٹانے کے بعد، اسپرنگ کی لمبائی اپنی اصل لمبائی میں واپس نہیں آئے گی۔ ہُک کا قانون صرف لچکدار حد تک لاگو ہوتا ہے ۔ اسپرنگ کی لچکدار حد وہ زیادہ سے زیادہ طاقت ہے جو اسپرنگ پر لاگو کی جاسکتی ہے اس سے پہلے کہ اسپرنگ مستقل طور پر خراب ہوجائے اور اسپرنگ کی لمبائی اپنی اصل لمبائی میں واپس نہ آسکے۔ اگر قوت کی شدت میں اضافہ ہوتا رہا تو موسم بہار کو نقصان پہنچے گا۔

مسائل کی مثال

1. 2018 قومی امتحان کے سوالات

ایک تیر کمان کے ساتھ منسلک ہوتا ہے، پھر اسے 20 N کی قوت سے پیچھے کھینچ لیا جاتا ہے تاکہ کمان 20 سینٹی میٹر کی دوری تک پھیل جائے۔ ہوا کی رگڑ کو نظر انداز کیا جاتا ہے، تیر کا وزن 250 گرام ہے، اس لیے جب تیر کمان سے چلایا جاتا ہے تو اس کی رفتار…

بحث

یہ معلوم ہے:

فورس (F) = 20 N

لمبائی میں اضافہ ( s) = 20 سینٹی میٹر = 0,2 میٹر

تیر کا حجم (m) = 250 گرام = 0,25 کلوگرام

ابتدائی رفتار (v _o ) = 0 m/s

پوچھا: تیر کی رفتار کمان سے لگنے پر

جواب:

کام (W) = حرکی توانائی میں تبدیلی ( ΔEK)

W = F s = (20)(0,2) = 4

EK = 1/2 m (v_t² -. v_o²) = 1/2 میٹر (v_t²) = 1/2 (0,25) (v_t²) = 1/2 (0,25) (v_t²) = 0,125 v_t²

W = ΔEK

F s = 1/2 m (v _t ² )

4 = 0,125 v _t ²

4/0,125 = v _t ²

v _t ² = 32

v _t = √32

v _t = √(16)(2)

v _t = 4√2 m/s