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 قوت کے ذریعہ کیا جانے والا کام ممکنہ توانائی میں منفی تبدیلی کے برابر ہے:
W c = -ΔPE
– ΔPE + W nc = ΔKE
W nc = ΔPE + ΔKE
Wnc = ΔME
اوپر دی گئی مساوات یہ بتاتی ہے کہ کسی شے پر غیر قدامت پسند قوت کے ذریعے کیا جانے والا کام شے کی مکینیکل توانائی میں تبدیلی کے برابر ہے۔ مکینیکل توانائی = ممکنہ توانائی + حرکی توانائی۔ ممکنہ توانائی کشش ثقل کی ممکنہ توانائی یا لچکدار ممکنہ توانائی کی شکل اختیار کر سکتی ہے۔
مثال سوال: ورک میکینیکل انرجی تھیوریم
ایک 2 کلو کا ڈبہ ابتدائی طور پر 10 میٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے حرکت کرتا ہے۔ تھوڑی دیر بعد، ڈبہ رک جاتا ہے۔ باکس اور فرش کے درمیان حرکی رگڑ کا گتانک 0.2 ہے۔ کشش ثقل کی سرعت 10 m/s 2 ہے ۔ باکس کی نقل مکانی کتنی ہے؟
بحث:
شناخت شدہ: m = 2 kg، v o = 10 m/s، vt = 0، k = 0.2، w = mg = (1 kg)(10 m/s 2 ) = 10 kg m/s 2 = 10 نیوٹن،
پوچھا: باکس کی نقل مکانی کی مقدار
ورک میکینیکل انرجی تھیوریم:
ڈبلیو این سی = ΔME
W nc = ΔPE + ΔKE
اونچائی (h) مستقل رہتی ہے یا اونچائی میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے، لہذا کشش ثقل کی صلاحیت میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے۔
Wnc = ΔKE
حرکی رگڑ قوت کے ذریعہ کیا جانے والا کام یہ ہے:
W nc = – f k s = μ k N -s = μ k w -s = μ k mg -s
W nc = – (0.2)(2)(10)(s) = – (4)(s)
حرکی رگڑ والی قوت منفی کام کرتی ہے (متحرک رگڑ قوت شے کے نقل مکانی سے مخالف سمت میں ہوتی ہے)
حرکی توانائی میں تبدیلی:
ΔKE = 1⁄2 m (v t 2 – v o 2 ) = 1⁄2 (2) (0 2 – 10 2 ) = (0 – 100) = – 100
آبجیکٹ کی نقل مکانی:
ڈبلیو این سی = ΔKE
– (4)(ے) = – 100
s = – 100 / – 4 = 25 میٹر
کام میکینیکل توانائی کے اصول کے بارے میں 20 تصوراتی سوالات اور جوابات:
1. سوال: کام مکینیکل توانائی کا اصول کیا ہے؟ جواب: ورک میکینیکل انرجی کا اصول بتاتا ہے کہ کسی چیز پر کیا جانے والا کام اس کی میکانکی توانائی میں ہونے والی تبدیلی کے برابر ہے۔
2. سوال: فزکس میں کام کی تعریف کیسے کی جاتی ہے؟ جواب: کام کی تعریف کسی شے پر لگائی جانے والی قوت کی پیداوار کے طور پر کی جاتی ہے اور وہ فاصلہ جو قوت کی سمت میں حرکت کرتا ہے۔
3. سوال: مکینیکل توانائی کیا ہے؟ جواب: مکینیکل توانائی کسی چیز کی حرکی توانائی اور ممکنہ توانائی پر مشتمل ہوتی ہے۔
4. سوال: غیر قدامت پسند قوتوں کی غیر موجودگی میں، بند نظام کی کل میکانکی توانائی کے بارے میں کیا کہا جا سکتا ہے؟ جواب: کل مکینیکل توانائی مستقل رہتی ہے۔
5. سوال: قدامت پسند قوت کی مثال دیں۔ جواب: کشش ثقل قوت قدامت پسند قوت کی ایک مثال ہے۔
6. سوال: ممکنہ توانائی حرکی توانائی سے کیسے مختلف ہے؟ جواب: ممکنہ توانائی پوزیشن کی وجہ سے توانائی ہے، جیسے زمین سے اونچائی، جبکہ حرکی توانائی حرکت کی وجہ سے ہے۔
7. سوال: قدامت پسند قوت کے ذریعہ کیا جانے والا کام ممکنہ توانائی سے کیسے متعلق ہے؟ جواب: قدامت پسند قوت کی طرف سے کیا جانے والا کام ممکنہ توانائی میں منفی تبدیلی کے برابر ہے۔
9. سوال: کام کی مکینیکل توانائی کا اصول آزاد گرنے والی چیز میں ممکنہ توانائی کے حرکی توانائی میں تبدیلی کی وضاحت کیسے کرتا ہے؟ جواب: جیسے ہی کوئی چیز گرتی ہے، اس کی ممکنہ توانائی کم ہوتی جاتی ہے اور اس کی حرکی توانائی میں مساوی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے، جس سے کل مکینیکل توانائی مستقل رہتی ہے۔
10. سوال: کسی نظام کی میکانکی توانائی کا کیا ہوتا ہے جب غیر قدامت پسند قوتیں، جیسے رگڑ، اس پر عمل کرتی ہیں؟ جواب: مکینیکل توانائی کم ہو جاتی ہے کیونکہ غیر قدامت پسند قوتیں توانائی کو اکثر حرارت کے طور پر ضائع کر دیتی ہیں۔
11. سوال: کیا کسی نظام کی مکینیکل توانائی بڑھ سکتی ہے؟ جواب: جی ہاں، جب سسٹم پر بیرونی کام کیا جاتا ہے۔
12. سوال: کام کا تصور توانائی سے کیسے متعلق ہے؟ جواب: کام وہ ذریعہ ہے جس کے ذریعے کسی نظام میں توانائی کی منتقلی یا تبدیلی ہوتی ہے۔
13. سوال: اگر کوئی چیز مستقل رفتار سے حرکت کر رہی ہو تو اس پر ہونے والے نیٹ ورک کے بارے میں کیا کہا جا سکتا ہے؟ جواب: اس پر ہونے والا نیٹ ورک صفر ہے کیونکہ کوئی سرعت نہیں ہو رہی ہے۔
15. سوال: کمپریسڈ اسپرنگ میں ممکنہ توانائی کیوں ہوتی ہے؟ جواب: جب کسی سپرنگ کو کمپریس کیا جاتا ہے تو اس پر کام کیا جاتا ہے جو کہ ممکنہ توانائی کے طور پر ذخیرہ کیا جاتا ہے۔ یہ توانائی اس وقت جاری کی جا سکتی ہے جب موسم بہار کو جانے دیا جائے۔
16. سوال: ورک انرجی تھیوریم کیا ہے؟ جواب: ورک انرجی تھیوریم کہتا ہے کہ کسی چیز پر کیا جانے والا کام اس کی حرکی توانائی میں تبدیلی کے برابر ہے۔
17. سوال: طاقت کا کام سے کیا تعلق ہے؟ جواب: پاور وہ شرح ہے جس پر کام کیا جاتا ہے یا توانائی کی منتقلی ہوتی ہے۔ اس کا حساب لگایا جاتا ہے ، جہاں کام ہے اور وقت ہے۔
18. سوال: کیا کام کی قدر منفی ہو سکتی ہے؟ جواب: جی ہاں، کام منفی ہوتا ہے جب قوت اور حرکت کی سمت متضاد ہو۔
19. سوال: اگر قوت اور حرکت کی سمت کے درمیان زاویہ 90 ڈگری ہے، تو کیا کام کیا جاتا ہے؟ جواب: کیا گیا کام صفر ہے کیونکہ قوت کا حرکت کی سمت میں کوئی جز نہیں ہے۔
20. سوال: ایک سادہ مشین، ایک لیور کی طرح کام کو کیسے آسان بناتی ہے؟ جواب: ایک لیور مکمل کام کو تبدیل نہیں کرتا بلکہ طاقت کے استعمال کے طریقے کو تبدیل کرتا ہے، جس سے کام زیادہ قابل انتظام یا موثر ہوتا ہے۔
کام کا تصور اور مکینیکل توانائی کے اصول طبیعیات میں بنیادی حیثیت رکھتے ہیں اور مختلف نظاموں میں توانائی کی منتقلی اور تبدیلی کے بارے میں بنیادی تفہیم فراہم کرتے ہیں۔
