کشش ثقل کا میدان - مسائل اور حل

کشش ثقل کا میدان - مسائل اور حل

1. آبجیکٹ A اور آبجیکٹ B کے گرویٹیشنل فیلڈ کا تناسب کیا ہے ؟

جانا جاتا ہے:

آبجیکٹ کا ماس A (m _A ) = 1

آبجیکٹ کی کمیت B (m _B ) = 2

سیارہ زمین سے آبجیکٹ A کا فاصلہ (r _A ) = 1

سیارہ زمین سے آبجیکٹ B کا فاصلہ (r _B ) = 2

مطلوب: آبجیکٹ A اور آبجیکٹ B کے ثقلی میدان کا تناسب

حل:

زمین کے کشش ثقل کے میدان کی مساوات:

g = کشش ثقل کے میدان کی وسعت، G = کشش ثقل مستقل، m _B = زمین کی کمیت، r _B = زمین کا رداس

کشش ثقل کے میدان کا تناسب:

جی _اے : جی _بی

جی: جی/2

1: 1/2

2: 1

2. اگر آبجیکٹ A کی پوزیشن زمین کی سطح سے 0.5R ہے، جبکہ آبجیکٹ B کی پوزیشن زمین کی سطح سے 2R ہے، تو گریویٹیشنل فیلڈ کا تناسب کیا ہے جو آبجیکٹ A اور آبجیکٹ B کے ذریعے تجربہ کیا گیا ہے۔ R زمین کا رداس ہے۔

جانا جاتا ہے:

زمین کے مرکز سے آبجیکٹ A کا فاصلہ = 0.5R + R = 1.5R = 1.5

زمین کے مرکز سے آبجیکٹ B کا فاصلہ = 2R + R = 3R = 3

مطلوب: کشش ثقل کے میدان کا تناسب

حل:

ثقلی میدان جس کا تجربہ آبجیکٹ A (g _A ):

ثقلی میدان جس کا تجربہ آبجیکٹ B (g _B ):

آبجیکٹ A اور آبجیکٹ B کے ذریعہ تجربہ کردہ کشش ثقل کے میدان کا تناسب :

3. زمین کی سطح پر کشش ثقل کا میدان g ہے، پھر زمین کی سطح سے 1.5R کی بلندی پر کشش ثقل کا میدان کیا ہے۔ R = زمین کا رداس۔

حل

کشش ثقل کی قوت (F) کشش ثقل کے میدان (g) کے براہ راست متناسب ہے۔ کشش ثقل کی قوت جتنی زیادہ ہوگی، کشش ثقل کا میدان اتنا ہی زیادہ ہوگا۔

کشش ثقل کی قوت (F) براہ راست متناسب ہے 1/r ² ، جہاں r = زمین کے مرکز سے کسی چیز کا فاصلہ۔ کشش ثقل کی قوت براہ راست 1/r ² کے متناسب ہے تاکہ کشش ثقل کا میدان (g) بھی 1/r ² کے متناسب ہو ۔

جب خلاباز زمین کی سطح پر ہوتا ہے جو زمین کے مرکز سے R (R = زمین کا رداس) ہے، تو کشش ثقل کا میدان g ہوتا ہے۔ یہ مندرجہ ذیل حسابات کے ذریعے ثابت کیا جا سکتا ہے:

کشش ثقل کا میدان (g) 1/R ² کے متناسب ہے ۔ اگر R = 1 تو 1 / R ² = 1/1 ² = 1/1 = 1. اگر خلا نورد کا زمین کے مرکز سے فاصلہ = 1 ہے تو خلاباز کو = (g) (1) = g کے کشش ثقل کے میدان کا تجربہ ہوتا ہے۔

خلا نورد کا زمین کے مرکز سے فاصلہ 1.5R = 1.5 (1) = 1.5 ہے پھر خلاباز کشش ثقل کے میدان سے گزرتا ہے: 1 / R ² = 1 / 1.5 ² = 1 / 2.25۔ لہذا اگر خلا نورد کا زمین کے مرکز سے فاصلہ = 1.5 ہے تو خلاباز کے پاس = (g) (1 / 2.25) = g / 2.25 کا کشش ثقل کا میدان ہے۔

4. زمین کی کشش ثقل کے میدان کا تناسب دو اشیاء کے لیے کیا ہے ، ایک زمین کی سطح پر اور دوسری زمین کی سطح سے ½ R کی اونچائی پر (R = زمین کا رداس)؟

جانا جاتا ہے:

زمین کے مرکز سے آبجیکٹ A کا فاصلہ (r _A ) = R = 1

زمین کے مرکز سے آبجیکٹ B کا فاصلہ (r _B ) = 0.5R + R = 1.5R = 1.5

مطلوب: زمین کی کشش ثقل کا تناسب

حل:

زمین کی کشش ثقل کا میدان جس کا تجربہ آبجیکٹ A (g A ₎ :

زمین کی کشش ثقل کا میدان جس کا تجربہ آبجیکٹ A (g B ₎ :

آبجیکٹ A اور آبجیکٹ B کے ذریعہ تجربہ کردہ زمین کے کشش ثقل کا تناسب :

1. کشش ثقل کا میدان کیا ہے؟
   • جواب: ایک کشش ثقل کا میدان ایک بڑے پیمانے پر اس جگہ کی نمائندگی کرتا ہے جہاں کسی دوسرے بڑے پیمانے پر کشش ثقل کی وجہ سے قوت کا تجربہ ہوتا ہے۔ یہ بیان کرنے کا ایک طریقہ ہے کہ کس طرح اشیاء براہ راست رابطے کے بغیر کشش ثقل کی کشش کے ذریعے ایک دوسرے پر اثر انداز ہوتی ہیں۔
2. کشش ثقل کے میدان کی طاقت کیسے بدلتی ہے جب آپ بڑے پیمانے پر اسے پیدا کرنے والے سے دور جاتے ہیں؟
   • جواب: کشش ثقل کے میدان کی طاقت ماخذ ماس سے فاصلے کے مربع کے ساتھ کم ہوتی ہے۔ خاص طور پر، یہ ایک الٹا مربع قانون کی پیروی کرتا ہے: اگر آپ فاصلے کو دوگنا کرتے ہیں، تو فیلڈ کی طاقت اس کی ابتدائی طاقت کا ایک چوتھائی بن جاتی ہے۔
3. کشش ثقل کا میدان کشش ثقل سے کیسے متعلق ہے؟
   • جواب: خلا میں ایک نقطہ پر کشش ثقل کے میدان کی طاقت، جس کی نمائندگی کی جاتی ہے۔ $g$، کی تعریف کشش ثقل کی قوت (F) فی یونٹ ماس (m) کے طور پر کی جاتی ہے جس کا تجربہ اس مقام پر رکھے گئے ایک چھوٹے ٹیسٹ ماس کے ذریعے ہوتا ہے۔ ریاضی کے لحاظ سے، $g=F/m$.
4. زمین کی کشش ثقل کا میدان اونچائی کے ساتھ کیسے مختلف ہوتا ہے؟
   • جواب: جیسے جیسے اونچائی بڑھتی ہے (جیسے جیسے آپ زمین کے مرکز سے مزید دور ہوتے ہیں)، کشش ثقل کی قوت کم ہوتی جاتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ مدار میں موجود خلابازوں کو مائیکرو گریوٹی کا تجربہ ہوتا ہے، حالانکہ وہ ابھی تک زمین کی کشش ثقل کے اثر میں ہیں۔
5. یہ کہنے کا کیا مطلب ہے کہ کشش ثقل کے میدان "قدامت پسند میدان" ہیں؟
   • جواب: قدامت پسند فیلڈ کا مطلب ہے کہ فیلڈ میں دو پوائنٹس کے درمیان حرکت کرنے والی کسی چیز پر کیا جانے والا کام اس راستے سے آزاد ہے۔ کشش ثقل کے شعبوں کے لیے، اس کا مطلب یہ ہے کہ دو نقطوں کے درمیان حرکت کرنے والی کسی چیز پر کشش ثقل کی قوت کے ذریعے کیا جانے والا کام یکساں ہے چاہے وہ کوئی بھی راستہ اختیار کرے۔
6. متعدد ماسز کے گروتویی فیلڈز کیسے اکٹھے ہوتے ہیں؟
   • جواب: متعدد ماسز سے کشش ثقل کے میدان ویکٹری طور پر سپرپوز یا یکجا ہوتے ہیں۔ کسی بھی نقطہ پر، نتیجے میں کشش ثقل کا میدان ہر انفرادی بڑے پیمانے پر پیدا ہونے والے کشش ثقل کے شعبوں کا ویکٹر مجموعہ ہے۔
7. کسی چیز کی کمیت اس کی پیدا کردہ کشش ثقل کے میدان کو کیسے متاثر کرتی ہے؟
   • جواب: کسی چیز کے ذریعہ پیدا ہونے والا کشش ثقل کا میدان اس کے کمیت کے براہ راست متناسب ہے۔ ایک زیادہ بڑے آبجیکٹ ایک مضبوط کشش ثقل کا میدان پیدا کرے گا۔
8. کشش ثقل کے میدان کی طاقت کی پیمائش کیسے کی جاتی ہے؟
   • جواب: کشش ثقل کے میدان کی طاقت کو فی یونٹ ماس قوت کے لحاظ سے ماپا جاتا ہے۔ SI یونٹ کے نظام میں، اس کی پیمائش کی جاتی ہے۔ $N/kg$ (نیوٹن فی کلوگرام)۔
9. کیا کشش ثقل کے میدان کام کر سکتے ہیں؟ اگر ہے تو کیسے؟
   • جواب: ہاں، کشش ثقل کے شعبے کام کر سکتے ہیں۔ جب کوئی شے کسی کشش ثقل کے میدان کی سمت میں حرکت کرتی ہے (جیسے سیب زمین کی طرف گرتا ہے)، تو کشش ثقل کا میدان آبجیکٹ پر کام کرتا ہے، اور آبجیکٹ کی کشش ثقل کی صلاحیت کم ہو جاتی ہے۔
10. کشش ثقل کے میدان اور ثقلی ممکنہ توانائی کے درمیان کیا تعلق ہے؟

• جواب: کشش ثقل پوٹینشل انرجی وہ توانائی ہے جو کسی شے کو گریوٹیشنل فیلڈ میں پوزیشن کی وجہ سے حاصل ہوتی ہے۔ کسی چیز کی کشش ثقل کی ممکنہ توانائی میں تبدیلی کا تعلق اس کام سے ہوتا ہے جو شے کے حرکت کرتے وقت کشش ثقل قوت کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ کشش ثقل کا میدان کشش ثقل کی صلاحیت کے میلان (یا مقامی مشتق) سے اخذ کیا جاسکتا ہے۔