گرومودا نیٹ ورکس
ڈفریکشن گریٹنگز - مسائل اور حل
1. ایک گریٹنگ جس میں 4000 سلٹ فی سینٹی میٹر ہوتی ہے ایک رنگی روشنی سے روشن ہوتی ہے اور 30° زاویہ پر دوسری ترتیب والی روشن لکیر پیدا کرتی ہے۔ استعمال ہونے والی روشنی کی طول موج کیا ہے ؟ (1 Å = 10 -10 میٹر)
جانا جاتا ہے:
سلٹ کے درمیان فاصلہ (d) = 1 / (4000 سلِٹس/سینٹی میٹر) = 0.00025 سینٹی میٹر = 2.5 x 10 -4 سینٹی میٹر = 2.5 x 10 -6 میٹر
آرڈر (n) = 2
گناہ 30 o = 0.5
1 Å = 10 -10 میٹر
غیر لچکدار تصادم
متحرک توانائی کے قانون کا تحفظ غیر لچکدار تصادم میں لاگو نہیں ہوتا ہے۔ رفتار کے قانون کا تحفظ غیر لچکدار تصادم میں لاگو ہوتا ہے اگر صرف دو ٹکرانے والی اشیاء پر کوئی بیرونی قوت کام نہ کرے۔ غیر لچکدار تصادم میں، دو چیزیں آپس میں چپک جاتی ہیں یا تصادم کے بعد ایک دوسرے سے جڑی ہوتی ہیں۔
مثال سوال 1۔
دو اشیاء ایک ہی کمیت کی ہیں، یعنی 1 کلو۔ آبجیکٹ 1 ایک فلیٹ ہوائی جہاز پر 10 m/s کی رفتار سے حرکت کرتا ہے اور دوسری چیز سے ٹکراتا ہے جو آرام پر ہے۔ تصادم کے بعد، دونوں اشیاء آپس میں چپک جاتی ہیں۔ تصادم کے بعد دونوں اشیاء کی رفتار کتنی ہے؟
جزوی طور پر لچکدار تصادم
جزوی طور پر لچکدار تصادم میں، رفتار کے تحفظ کا قانون لاگو ہوتا ہے، جب کہ حرکی توانائی کے تحفظ کا قانون لاگو نہیں ہوتا ہے۔ جس وقت تصادم ہوتا ہے، کچھ حرکی توانائی صوتی توانائی، حرارت کی توانائی اور اندرونی توانائی میں بدل جاتی ہے۔ لفظ لچکدار کا استعمال اس بات کی طرف اشارہ کرتا ہے کہ تصادم کے بعد دونوں چیزیں آپس میں چپکی نہیں رہتیں بلکہ اچھلتی ہیں۔
جزوی طور پر لچکدار تصادم کی ایک مثال دو ماربلز یا دو پول بالز کا یک جہتی تصادم ہے۔
لکیری رفتار کا تحفظ
لکیری رفتار کے تحفظ کا قانون کہتا ہے کہ اگر دو ٹکرانے والی اشیاء پر کوئی بیرونی قوت کام نہیں کر رہی ہے تو تصادم سے پہلے اشیاء کی رفتار تصادم کے بعد اشیاء کی رفتار کے برابر ہے۔
p 1 + p 2 = p 1 ' + p 2 ' ………………….. مساوات 1.4
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
اگر ٹکرانے کے بعد دونوں چیزیں آپس میں چپک جائیں،
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
بالکل لچکدار ٹکراؤ
دو اشیاء کے تصادم کو بالکل لچکدار تصادم کہا جاتا ہے اگر تصادم سے پہلے ہر شے کی رفتار یا حرکی توانائی تصادم کے بعد ہر شے کی رفتار اور حرکی توانائی کے برابر ہو۔ دوسرے لفظوں میں، رفتار کے قانون کا تحفظ اور حرکی توانائی کے قانون کا تحفظ بالکل لچکدار تصادم میں لاگو ہوتا ہے۔ لفظ لچکدار کا استعمال اس بات کی طرف اشارہ کرتا ہے کہ تصادم کے بعد، دونوں اشیاء ایک دوسرے سے چپکی نہیں ہیں یا ایک دوسرے سے جڑی نہیں ہیں بلکہ اچھالتی ہیں۔ ہر شے کی رفتار محفوظ ہے۔
ہر شے کی رفتار محفوظ ہے۔
کام مکینیکل توانائی کا اصول
ورک-کائنیٹک انرجی تھیوریم کہتا ہے کہ نیٹ ورک یا نیٹ فورس کے ذریعے کیا جانے والا کام حرکی توانائی میں ہونے والی تبدیلی کے برابر ہے۔
W نیٹ = TO t – TO o = 1⁄2 m(v t 2 – v o 2 )
ڈبلیو نیٹ = دو قسم کی قوتیں ہیں، یعنی قدامت پسند قوت، اور غیر قدامت پسند قوت۔ اس طرح، نیٹ ورک کو ایک قدامت پسند قوت کے ذریعہ کئے گئے کام اور غیر قدامت پسند قوت کے ذریعہ کئے گئے کام پر مشتمل سمجھا جاسکتا ہے۔
W c + W nc = ΔKE
قدامت پسند قوتوں کے ذریعہ کیا جانے والا کام ممکنہ توانائی
کسی چیز کا مشاہدہ کریں جو عمودی طور پر اوپر کی طرف بڑھتا ہے اور پھر زیادہ سے زیادہ اونچائی تک پہنچنے کے بعد اپنی ابتدائی پوزیشن پر واپس آجاتا ہے۔ جب چیز عمودی طور پر اوپر کی طرف بڑھ رہی ہوتی ہے تو وزن اعتراض پر منفی کام کرتا ہے۔ جب چیز اوپر کی طرف بڑھ رہی ہے تو اس کی اونچائی بڑھ جاتی ہے۔ لہذا، آبجیکٹ کی کشش ثقل کی صلاحیت میں بھی اضافہ ہوتا ہے۔ یہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے کہ وزن کے ذریعے کیا جانے والا منفی کام آبجیکٹ کی گرویٹیشنل پوٹینشل انرجی (PE) میں اضافے کے برابر ہے۔
قدامت پسند قوت اور غیر قدامت پسند قوت
1. قدامت پسند قوت
1.1 وزن (w)
کسی چیز کا مشاہدہ کریں جو عمودی طور پر اوپر کی طرف حرکت کرتی ہے جب تک کہ اس کی ابتدائی پوزیشن کی طرف نیچے کی طرف بڑھنے سے پہلے زیادہ سے زیادہ اونچائی تک پہنچ جائے۔ جب عمودی طور پر h کی طرف بڑھتے ہیں، تو وزن نقل مکانی سے مخالف سمت میں ہوتا ہے۔ اس طرح وزن اعتراض پر منفی کام کرتا ہے۔
W = wh (cos 180 o ) = – wh = – mgh
زیادہ سے زیادہ اونچائی تک پہنچنے کے بعد، آبجیکٹ h تک اپنی ابتدائی پوزیشن کی طرف نیچے کی طرف بڑھتا ہے۔ جب نیچے کی طرف بڑھتے ہیں تو وزن اسی سمت میں ہوتا ہے جس طرح نقل مکانی ہوتی ہے۔ چونکہ یہ نقل مکانی کی سمت میں ہے، وزن مثبت کام کرتا ہے۔
کام کائنےٹک انرجی کا اصول
اگر خالص قوت کسی شے پر کام کرتی ہے تو آبجیکٹ ایکسلریشن کا تجربہ کرتا ہے (آبجیکٹ نقل مکانی کا تجربہ کرتا ہے)۔ جب چیز تیز رفتاری کا تجربہ کرتی ہے تو اس کی رفتار بدل جاتی ہے۔ دوسرے الفاظ میں، نیٹ فورس کے ذریعہ کیا جانے والا کام آبجیکٹ کی ابتدائی اور آخری رفتار سے متعلق ہے۔
مستقل خالص قوت سے کسی چیز پر کیا جانے والا کام یہ ہے:
W نیٹ = ΣF s
نیوٹن کا دوسرا قانون کہتا ہے کہ اگر کسی شے پر خالص قوت کام کر رہی ہو تو شے کو سرعت کا تجربہ ہوتا ہے۔
طاقت سے کام کیا جاتا ہے۔
1.1 کام کی تعریف
اگر آپ کسی کتاب کو میز کی سطح پر اس وقت تک دھکیلتے ہیں جب تک کہ کتاب بے گھر نہ ہو جائے، تو آپ کو کہا جائے گا کہ آپ نے کتاب پر کام کر لیا ہے۔ اگر کوئی چیز کشش ثقل کی قوت کے کھینچنے کی وجہ سے زمین پر گرتی ہے تو کہا جاتا ہے کہ کشش ثقل نے اس چیز پر کام کیا ہے۔ اس کے برعکس، اگر آپ کسی چیز کو پوری طاقت سے اس حد تک دھکیلتے ہیں کہ آپ کو بہت پسینہ آتا ہے، لیکن وہ چیز بالکل بھی حرکت نہیں کرتی ہے، تو کہا جاتا ہے کہ آپ نے اس چیز پر کوئی کام نہیں کیا۔ روزمرہ کی زندگی میں لوگ یہ کہہ سکتے ہیں کہ آپ نے چیز کو دھکیل کر سخت محنت کی ہے لیکن فزکس میں آپ اس چیز پر کام نہیں کرتے کیونکہ اس چیز کی کوئی نقل مکانی نہیں ہوئی ہے۔