گشتاور اور اہرم قانون
اہرم کا قانون
کسی قوت کی محور کے گرد چیز گھمانے کی صلاحیت اس بات پر بھی منحصر ہے کہ آپ کتنا زور لگاتے ہیں اور محور سے کتنے دور لگاتے ہیں۔ وہی قوت محور سے دور لگنے پر زیادہ گردان طاقت بناتی ہے، اسی لیے لمبی آچار جمنی ہوئی بولٹ کو چھوٹی سے آسان کھولتی ہے۔
فارمولہ
τ = r · F
- τ — ٹارک (N·m): کسی محور کے گرد قوت کی گردان طاقت
- r — لیور بازو (m): محور سے اس جگہ تک فاصلہ جہاں قوت لگتی ہے
- F — قوت (N): بازوئے اہرم کے عمود لگی دھکا یا کھینچ
حل شدہ مثال
آپ آچار پر عمود، بولٹ سے 0.5 میٹر دور نقطے سے، 20 N قوت سے دباتے ہیں۔ کتنا گشتاور لگاتے ہیں؟
- r = 0.5 m
- F = 20 N
- τ = r · F
- τ = 0.5 m × 20 N
τ = 10 N·m
خود کو آزمائیں
وہی 20 N قوت اب 1 میٹر بازوئے اہرم سے لگتی ہے، 0.5 کے بجائے۔ نیا گشتاور کیا ہے؟
- 10 N·m
- درست جواب: 20 N·m
- 40 N·m
درست ہے! ٹارک لیور بازو کے براہ راست متناسب ہے: 1 m × 20 N = 20 N·m۔
جھولے کے ایک طرف 40 N وزن محور سے 1 میٹر پر ہے۔ دوسری طرف محور سے 2 میٹر پر کتنی قوت توازن کے لیے چاہیے؟
- درست جواب: 20 N
- 40 N
- 80 N
بالکل — توازن یعنی r₁F₁ = r₂F₂: 1 m × 40 N = 2 m × F₂، پس F₂ = 20 N۔
آپ یہ کہاں دیکھتے ہیں
لمبی رنچ پھنسی ہوئی بولٹ کو کھولتی ہے مختصر رنچ سے زیادہ آسانی سے، دروازے کی مٹھی دروازے کے کنڈے سے دور ہے تاکہ چھوٹا سا دھکا بھاری دروازے کو جھولے، اور سیسا توازن میں ہوتا ہے جب ہلکا شخص محور سے دور بیٹھا ہو بھاری سے۔ یہ تینوں ایک جیسا قانون ہیں: طاقت جو محور سے دور لگائی جائے تو زیادہ موڑ کا اثر ہوتا ہے۔
عام غلطیاں
یہ سوچنا آسان ہے کہ محور میں بڑی طاقت ہمیشہ جیتتی ہے، لیکن چھوٹی طاقت اگر دور سے لگائی جائے تو بڑی طاقت جو قریب میں ہو اس کو ہرا سکتی ہے — یہ لیور کا پورا مقصد ہے۔ طلاب اس خیال کو اور آگے بھی لے جاتے ہیں: صرف وہ حصہ طاقت کا جو لیور کی بانہ پر سیدھا (90 ڈگری) ہو تو تاڑو میں شمول ہوتا ہے، اگر طاقت سیدھی لیور کی بانہ کے ساتھ محور کی طرف لگائی جائے تو کوئی چیز موڑتی نہیں۔
یہ کیسے جڑا ہے
ٹارک نیوٹن کے دوسرے قانون کا گھومنے والا جڑواں ہے — قوت سیدھی اسراع پیدا کرتی ہے، ٹارک گھومنے والا اسراع پیدا کرتا ہے…