میکانکس
رگڑ ریمپ
دیکھیں بلاک جگہ پر رہتا ہے — پھر اس کی جامد رگڑ (μs) کم کریں یہاں تک کہ حد سے پھسل جائے (μs = tan 30° ≈ 0.58)۔
رگڑ ریمپ — انٹرایکٹو میکانکس سیمولیشن۔ دیکھیں بلاک جگہ پر رہتا ہے — پھر اس کی جامد رگڑ (μs) کم کریں یہاں تک کہ حد سے پھسل جائے (μs = tan 30° ≈ 0.58)۔ لائیو SI پیمائشوں اور رہنما ٹیوٹوریل کے ساتھ مفت براؤزر بیسڈ ورچوئل طبیعیات لیب۔
ڈھلوان پر ساکن رگڑ
رگڑ پھسلنے کی مخالف۔ ڈھلوان پر بلاک اس وقت تک رہتا جب تک کششِ ثقل کا نیچے جزو زیادہ سے زیادہ ساکن رگڑ سے بڑھ۔
نازک زاویہ tan θ = μ کو پورا کرتا ہے۔ اس زاویے سے نیچے بلاک ساکن رہتا ہے؛ اوپر بلاک پھسلتا ہے۔ اس پری سیٹ کا ریمپ 30° پر مقرر ہے؛ بلاک کی جامد رگڑ عدد (μs) خصوصیات پینل میں کم کریں یہاں تک کہ tan 30° ≈ 0.58 سے نیچے گر جائے اور حد تلاش کریں۔
- μₛ = tan θ_critical
- F_friction ≤ μₛ N
تحقیقی خلاصہ
لیب کھولنے سے پہلے سوال کی منصوبہ بندی کریں
یہ خلاصہ اُسی پہلے سے تیار صفحے کا عکس ہے: مرکزی سوال، مقابل پیش گوئیاں، متغیروں کے کام، حاکم قوانین، ترتیب، تجزیہ اور توسیعی سوالات اسی ترتیب میں نظر آتے رہتے ہیں۔
مرکزی سوال
بلاک مقرر 30° ڈھلوان پر ہے، فی الحال ساکن رگڑ اسے پکڑے ہوئے ہے۔ اگر بلاک اور ڈھلوان کے درمیان رگڑ کم کریں تو وہ پھسلنا شروع کرے گا — اور کس نقطے پر؟
جانچی جانے والی پیش گوئیاں
- دو قاعدے ترتیب سے لگتے ہیں۔ بلاک ہر μs ≥ tan(30°) ≈ 0.58 کے لیے، کمیت سے قطع نظر، پکڑا رہتا ہے — اور چھوٹنے کے بعد μk، نہ کہ μs، طے کرتا ہے کہ وہ کتنی تیزی سے اسراع لیتا ہے۔
- μs ہر بار کم کرنے پر بلاک تھوڑا زیادہ پھسلتا جائے گا، یہاں تک کہ جب μs اب بھی tan(30°) سے اوپر ہو — رگڑ بس آہستہ آہستہ کمزور ہوتی ہے۔
- بھاری بلاک کو پھسلنا شروع کرنے کے لیے ہلکے سے کم μs چاہیے — کمیت بھی حد پر اثر ڈالتی ہے۔
متغیروں کے کام
جو آپ سیٹ کرتے ہیں:
- بلاک کی کمیت (kg)
- ساکن رگڑ (μs)
- حرکی رگڑ (μk)
جو آپ ناپتے ہیں:
- ڈھلوان کی سمت میں کششِ ثقل قوت (N)
- 1 s کے بعد رفتار (m/s)
تفتیش کیسے چلتی ہے
- رگڑ ڈھلوان پری سیٹ کھولیں۔ ڈھلوان کا مقرر زاویہ (30°) اور اس پر بلاک دیکھیں، فی الحال رگڑ سے ساکن۔
- خصوصیات پینل (یا شیئر لنک) سے اس آزمایش کے لیے بلاک کے ساکن (μs) اور حرکی (μk) رگڑ گُنڈ کھولیں۔ μk ≤ μs رہے — ایپ اس پر عمل کرتی ہے، کیونکہ کوئی سطح ساکن حالت میں پھسلنے سے کم نہیں پکڑ سکتی۔ کمیت مقرر رہتی ہے۔
- سیمولیشن چند سیکنڈ چلائیں اور بلاک کی رفتار پڑائت سے پڑھیں۔ ثبت کریں کہ ساکن رہا یا پھسلنا شروع ہوا۔
حاکم مساوات
ڈھلوان کی سمت میں کششِ ثقل جزو — F = m·a
F = m·a کو a = g sin θ کے ساتھ لگانے سے بلاک کے وزن کا وہی حصہ ملتا ہے جو اسے ڈھلوان کی سمت نیچے کھینچتا ہے۔ بلاک کے ٹھہرے رہنے کے لیے ساکن رگڑ کا اسے مکمل طور پر ختم کرنا ضروری ہے؛ جیسے ہی بلاک پھسلنے لگتا ہے، حرکی رگڑ صرف اس کا کچھ حصہ ختم کرتا ہے۔
حرکی رگڑ کی قوت — f_k = μ_k·m·g·cos θ
جب بلاک واقعی پھسلنے لگتا ہے تو رگڑ ایک حد نہیں رہتا بلکہ ایک متعین قوت بن جاتا ہے: f = μk·m·g·cos θ، جہاں μk حرکی رگڑ کا معامل ہے۔ اس قوت کو ڈھلوان کی سمت میں کشش ثقل کے حصے سے منہا کیا جاتا ہے، اس لیے بلاک g(sin θ − μk·cos θ) کے اسراع سے تیز ہوتا ہے، بے رگڑ g·sin θ کے بجائے۔ اس مساوات سے کمیت مکمل طور پر کٹ جاتی ہے، اسی لیے نیچے کی پھسلتے ہوئے قطاریں اس پر منحصر نہیں۔
چھپنے والی ورک شیٹ طلبہ سے کیا کرواتی ہے
- ہر قطار کے لیے tan(30°) حساب کریں اور اپنی μs قدر سے موازنہ کریں۔ کیا وہ موازنہ بتاتا ہے کہ بلاک ساکن رہے گا؟
- سطریں 1 اور 2 اپنی جگہ رہتی ہیں؛ سطریں 3 تا 5 پھسلتے ہیں، تین مختلف شرحوں سے۔ سمجھائیں کیوں کمیت بانئی ساکن رگڑ شرط اور پھسلنے کے اسراع دونوں سے نکل جاتی ہے، حالانکہ ان سطروں میں تین مختلف کمیتیں ہیں۔
لیب سے باہر یہ کہاں سامنے آتا ہے
- بلاک کو چھوڑنے کے دو طریقے ہیں: اس کی μs کو tan(30°) ≈ 0.577 سے نیچے لائیں، یا ڈھلوان کو atan(μs) ≈ 35° سے آگے تیکھا کریں۔ دونوں آزمائیں۔ کیا یہ واقعی ایک ہی شرط ہے دو صورتوں میں؟
- پہاڑی بوٹ کے تلوے اور ہموار رسمی جوتے کی ایک ہی گیلی پگڈنڈ پر μیں بہت فرق ہوتا ہے۔ اس تجربے کی زبان میں سمجھائیں کیوں ایک تیکھی ڈھلوان پر دوسرے سے کہیں محفوظ ہے۔
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- رگڑ ڈھلوان خوش آمد
- بلاک منتخب
- چلائیں
- بحرانی رگڑ ڈھونڈیں
- ڈیٹا کھولیں
- آپ نے کر لیا!
انٹرایکٹو سیمولیشن کھولیں، منظر بنائیں، چلائیں اور براہِ راست پیمائشوں اور رہنما ٹیوٹوریل کے ساتھ کھوجیں۔