مرکزگرا قوت

دائرے میں چلتی ہر چیز مسلسل سمت بدلتی ہے، اور یہ تبدیلی دائرے کے مرکز کی طرف اشارہ کرتے قوت مانگتی ہے۔ یہ اندرونی کھینچ نہ ہو تو جسم موڑ کھانے کے بجائے سیدھی لکیر میں اڑ جاتا ہے۔

فارمولہ

a = v² / r

  • a — مرکزگرا ایکسلریشن (m/s²): جسم کی سمت مرکز کی طرف کتنی تیزی سے بدلتی ہے
  • v — رفتار (m/s): جسم دائروی راستے پر کتنی تیز چلتا ہے
  • r — رداس (m): جسم سے دائرے کے مرکز تک فاصلہ

حل شدہ مثال

جسم 2 میٹر رداس کے دائرے میں 4 میٹر فی سیکنڈ سے چلتا ہے۔ اس کا مرکز مائل اسراع کیا ہے؟

  • v = 4 m/s
  • r = 2 m
  1. a = v² / r
  2. a = (4 m/s)² / 2 m

a = 8 m/s²

خود کو آزمائیں

وہی جسم اب 8 میٹر فی سیکنڈ سے، اب بھی 2 میٹر رداس پر گھومتا ہے۔ اس کا مرکز مائل اسراع کیا ہے؟
  • 16 m/s²
  • 8 m/s²
  • درست جواب: 32 m/s²

درست ہے! رفتار مربع ہوتی ہے، پس اسے دگنا کرنا ایکسلریشن چار گنا کرتا ہے: 8² ÷ 2 = 32 m/s²۔

رفتار 4 میٹر فی سیکنڈ رکھیں، مگر رداس بڑھا کر 4 میٹر کریں۔ اسراع کا کیا ہوتا ہے؟
  • درست جواب: 4 m/s²
  • 16 m/s²
  • 8 m/s²

بالکل — a = v² / r: 4² ÷ 4 = 4 m/s²۔ رداس دگنا کرنا ایکسلریشن آدھی کرتا ہے۔

آپ یہ کہاں دیکھتے ہیں

کار جب موڑ پر جاتی ہے تو اسے ٹائروں اور سڑک کے درمیان رگڑ چاہیے جو اسے موڑ کے مرکز کی طرف کھنچے، ورنہ سڑک سے نکل جاتی ہے؛ پانی کے ڈول کو جب پھیرا جائے تو اسے تار کی کھنچاؤ چاہیے جو اندر کی طرف کھنچے، ورنہ ڈول سیدھی لکیر میں اڑ جاتا ہے جیسے ہی تار چھوڑی جائے۔ دونوں ایک جیسی اندر کی طرف کی طاقت ہیں، صرف کسی مختلف چیز سے آتی ہے۔

عام غلطیاں

کندرائی طاقت کو اکثر حقیقی، الگ طاقت کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جو باہر کی طرف دھکیلتی ہے — کوئی باہر کی طرف "کندرفیگی طاقت" نہیں ہوتی جو چیز پر عمل کرے؛ جو سچ میں ہو رہا ہے وہ یہ ہے کہ چیز کی اپنی سستی سیدھا جانے کی کوشش کرتی ہے جبکہ کوئی چیز (رگڑ، کھنچاؤ، کشش ثقل) اسے اندر کی طرف کھنچتی ہے۔ یہ بھی آسان ہے کہ سوچ لیں کہ تیز دائری رفتار کو متناسب طور پر زیادہ طاقت چاہیے، لیکن a = v²/r کا مطلب ہے کہ رفتار دگنی کر دو تو ضروری طاقت چار گنا ہو جاتی ہے، دگنی نہیں۔

یہ کیسے جڑا ہے

یہ نیوٹن کا دوسرا قانون ہے دوبارہ، کسی ایسی چیز پر لاگو کیا جائے جس کی سرعت ہمیشہ مرکز کی طرف اشارہ کرے اس کی سفر کی سمت کی بجائے۔ عالمگیر کشش ثقل، اگلے میں، اصل طاقت فراہم کرتا ہے — کشش ثقل — جو سیاروں اور سیارچوں کو دائری یا قریب دائری مداروں میں رکھتا ہے جو کندرائی طاقت بیان کرتی ہے۔

انٹرایکٹو سیمولیشن آزمائیں

متعلقہ تصورات