نیٹ ورک کشش ثقل ممکنہ توانائی حرکی توانائی – مسائل اور حل

4 نیٹ ورک کشش ثقل ممکنہ توانائی حرکی توانائی – مسائل اور حل

1. زمین سے 10 میٹر کی بلندی پر 5 کلو وزنی چیز۔ کشش ثقل کی وجہ سے سرعت ہے 10 m/s ² . کسی چیز کو زمین سے 15 میٹر کی اونچائی تک لے جانے کے لیے اس پر کیا کام کیا جاتا ہے؟

جانا جاتا ہے:

آبجیکٹ کا ماس (m) = 5 کلوگرام

اونچائی (h) = 10 میٹر

کشش ثقل کی وجہ سے سرعت (g) = 10 m/s ²

مطلوب: اس چیز پر کام کیا گیا تاکہ اسے زمین سے 15 میٹر کی اونچائی تک لے جایا جا سکے۔

حل:

W = F d = wh = mgh

W = کام، F = قوت، d = نقل مکانی, w = وزن, h = اونچائی، m = بڑے پیمانے پر، g = کشش ثقل کی وجہ سے سرعت

آبجیکٹ پر کیا گیا کام:

W = mgh = (5 kg) (10 m/s²)(10 میٹر) = 500 کلو میٹر²/s² = 500 جول

2. ایک 2 کلو کی چیز 2 میٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے ہموار افقی سطح کے ساتھ حرکت کرتی ہے۔ اگر آبجیکٹ کی آخری رفتار 5 میٹر فی سیکنڈ ہے۔ اعتراض پر کیا کام کیا جاتا ہے۔

جانا جاتا ہے:

آبجیکٹ کا ماس (m) = 2 کلوگرام

ابتدائی رفتار (v _o ) = 2 m/s

حتمی رفتار (v _t ) = 5 m/s

مطلوب: اعتراض پر کیا گیا کام

حل:

۔ کام حرکی توانائی کے اصول بیان کرتا ہے کہ کسی شے پر کیا جانے والا نیٹ ورک آبجیکٹ کی تبدیلی کے برابر ہے۔ کائنےٹک توانائی.

W = ΔKE = KE₂ - TO₁ = 1/2 ایم وی_t² - 1/2 ایم وی_o² = 1/2 میٹر (v_t² -. v_o²) = 1/2 (2) (5²-2²) = (1) (25-4) = 21 جول

3. ہموار فرش پر ابتدائی طور پر 10-کلوگرام وزن والی چیز۔ 3 سیکنڈ میں دھکیلنے کے بعد، شے 2 m/s کی رفتار سے تیز ہو گئی۔². اعتراض پر کیا کام کیا جاتا ہے۔

جانا جاتا ہے:

ماس (m) = 10 کلوگرام

ابتدائی رفتار (v_o) = 0 (ابتدائی طور پر آرام میں)

وقت کا وقفہ (t) = 3 سیکنڈ

ایکسلریشن (a) = 2 m/s ²

مطلوب: کام (W)

حل:

سب سے پہلے، مساوات کا استعمال کرتے ہوئے فاصلے کا تعین کریں مسلسل سرعت تحریک

d = v_o t + ½ at² = (0) (3) + ½ (2) (3)²

d = 0 + (1)(9) = 9

آبجیکٹ پر کیا گیا کام:

W = F s = (ma)(d) = (10)(2)(9) = 180 Joules

4. ایک بلاک جس کا وزن 1.5 کلو گرام ہے جو کہ ایک مائل ہوائی جہاز پر F = 15 N کے ذریعے اوپر کی طرف تیز ہوتا ہے جیسا کہ ذیل کی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ کشش ثقل کی وجہ سے سرعت 10 میٹر فی سیکنڈ ہے۔² اور بلاکس اور کے درمیان کوئی رگڑ نہیں۔ مائل ہوائی جہاز. آبجیکٹ پر کیا نیٹ ورک کیا جاتا ہے۔

جانا جاتا ہے:

بلاک کا ماس (m) = 1.5 کلوگرام

کشش ثقل کی وجہ سے سرعت (g) = 10 m/s ²

بلاک کا وزن (w) = mg = (1.5) (10) = 15 نیوٹن

فورس (F) = 15 نیوٹن

مطلوب: آبجیکٹ پر نیٹ ورک کیا جاتا ہے۔

حل:

بلاک پر دو قوتیں کام کرتی ہیں۔ سب سے پہلے، بلاک کی نقل مکانی کے متوازی قوت جو کہ فورس F ہے۔ دوسرا، بلاک کے وزن کا افقی جزو (w_x).

طاقت کے ذریعے کیا گیا کام (F):

W ₁ = F s = (15 N)(2 m) = 30 N m = 30 Joules

وزن کے افقی جزو کے ذریعہ کیا گیا کام (w_x:)

W ₂ = w _x s = (w sin 30 ^o )(2 m) = (15 N)(1/2)(2 m) = 15 N m = 15 Joules

آبجیکٹ پر نیٹ ورک کا کام:

W_خالص = ڈبلیو₁ -. ڈبلیو₂ = 30 J - 15 J = 15 جول

1. نیٹ ورک اور حرکی توانائی کے لحاظ سے ورک انرجی تھیوریم کیا ہے؟
   • کا جواب: ورک انرجی تھیوریم کہتا ہے کہ کسی شے پر کیا جانے والا خالص کام اس کی حرکی توانائی میں ہونے والی تبدیلی کے برابر ہے۔ ریاضی کے لحاظ سے: Wnet​=ΔKE.
2. اگر آپ کسی چیز کو ایک خاص اونچائی پر اٹھاتے ہیں اور پھر اسے وہاں رکھتے ہیں، تو آپ اسے ساکن رکھتے ہوئے اس پر کتنا کام کر رہے ہیں؟
   • کا جواب: آبجیکٹ کو ساکن رکھتے ہوئے، آپ اس پر صفر کام کر رہے ہیں کیونکہ کوئی نقل مکانی نہیں ہے۔ کام کی تعریف قوت کی سمت میں نقل مکانی کے اوقات کے طور پر کی گئی ہے، لہذا نقل مکانی کا مطلب کوئی کام نہیں ہے۔
3. زمینی سطح پر کسی چیز کی کشش ثقل کی ممکنہ توانائی کیا ہے؟
   • کا جواب: زمینی سطح پر کسی چیز کی کشش ثقل کی صلاحیت کو عام طور پر صفر سمجھا جاتا ہے۔ کشش ثقل ممکنہ توانائی رشتہ دار ہے، اور زمینی سطح ایک مشترکہ حوالہ نقطہ ہے۔
4. اگر کسی چیز کی رفتار کو دوگنا کر دیا جائے تو اس کی حرکی توانائی کیسے بدلتی ہے؟
   • کا جواب: حرکی توانائی رفتار کے مربع کے متناسب ہے۔ اگر کسی چیز کی رفتار کو دوگنا کر دیا جائے تو اس کی حرکی توانائی چار کے عنصر سے بڑھ جائے گی۔
5. گرتی ہوئی چیز کی کشش ثقل کی ممکنہ توانائی کب زیادہ سے زیادہ ہوتی ہے؟
   • کا جواب: گرنے والی چیز کی کشش ثقل کی صلاحیت اس کے گرنے سے ٹھیک پہلے زیادہ سے زیادہ ہوتی ہے، یعنی جب یہ زمین سے اوپر اپنے سب سے اونچے مقام پر ہوتی ہے (یا حوالہ نقطہ)۔
6. ہوا کی مزاحمت کی عدم موجودگی میں، ضائع ہونے والی ممکنہ توانائی اور آزادانہ طور پر گرنے والی چیز کے ذریعے حاصل کردہ حرکی توانائی کے درمیان تعلق کے بارے میں کیا کہا جا سکتا ہے؟
   • کا جواب: ہوا کی مزاحمت کی عدم موجودگی میں، آزادانہ طور پر گرنے والی چیز سے ضائع ہونے والی ممکنہ توانائی اس سے حاصل ہونے والی حرکی توانائی کے برابر ہوگی۔ یہ میکانی توانائی کے تحفظ کا براہ راست نتیجہ ہے۔
7. اگر کسی چیز کو زمین سے اپنی اصل اونچائی سے دوگنا بلند کیا جائے تو اس کی کشش ثقل کی ممکنہ توانائی کا کیا ہوتا ہے؟
   • کا جواب: کشش ثقل کی صلاحیت کی توانائی اونچائی کے متناسب ہے۔ اگر کسی چیز کو اس کی اصل اونچائی سے دوگنا بلند کیا جائے تو اس کی کشش ثقل کی صلاحیت دوگنی ہو جائے گی۔
8. کسی آبجیکٹ صفر پر نیٹ ورک کب ہوتا ہے؟
   • کا جواب: کسی شے پر کیا جانے والا خالص کام صفر ہوتا ہے جب اس پر کام کرنے والی تمام قوتوں کے ذریعے کیے جانے والے کل کام کا مجموعہ صفر ہو جاتا ہے، یا اس کے مساوی، جب آبجیکٹ کی حرکی توانائی میں کوئی تبدیلی نہ ہو۔
9. اگر کوئی چیز مستقل رفتار سے حرکت کر رہی ہے، تو ایک خاص فاصلے پر اس پر ہونے والے نیٹ ورک کے بارے میں کیا اندازہ لگایا جا سکتا ہے؟
   • کا جواب: اگر کوئی چیز مستقل رفتار سے حرکت کر رہی ہے، تو اس کا مطلب ہے کہ کوئی سرعت نہیں ہے، اور اس لیے اس پر کوئی خالص قوت عمل نہیں کر رہی ہے۔ لہذا، کسی بھی فاصلے پر آبجیکٹ پر کیا جانے والا نیٹ ورک صفر ہوگا۔

10. زمین کے مرکز سے دور ہونے کے باوجود زیادہ اونچائی پر کسی چیز میں زیادہ کشش ثقل کی صلاحیت کیوں ہوتی ہے؟

    • کا جواب: کشش ثقل پوٹینشل انرجی کسی شے کی پوزیشن (اکثر زمین کی سطح) اور اس پر عمل کرنے والی کشش ثقل کی قوت پر مبنی ہوتی ہے۔ زیادہ اونچائی پر ایک شے اس حوالہ نقطہ سے اوپر ہے، جس کا مطلب ہے کہ وہ کشش ثقل کے خلاف اس مقام پر منتقل ہو گیا ہے۔ نتیجے کے طور پر، اس نے اپنی پوزیشن کی وجہ سے توانائی کو ذخیرہ کیا ہے، اور یہ ذخیرہ شدہ توانائی اس کی کشش ثقل کی ممکنہ توانائی ہے۔