یکساں دائروی حرکت اور مرکز مائل قوت

1 · پیش گوئی

میخ پر گیند مقرر مرکزی محور کے گرد مستقل رفتار سے گھومتی ہے۔ رداس وہی رکھ کر گیند کی مداری رفتار بڑھائیں تو ایک مکمل چکر کا وقت (دورانیہ) زیادہ، کم یا وہی ہوتا ہے؟

2 · تیاری

  1. دائروی حرکت پری سیٹ کھولیں۔ میخ کی لمبائی (مدار رداس) اور گیند کی کمیت نوٹ کریں، اور یقین کریں کششِ ثقل بند — میخ اکیلی راستہ موڑنے کی قوت دیتی ہے۔
  2. یقین کریں رفتار پڑائت گیند سے جڑی، اور گیند پر ٹائمر ڈالیں تاکہ ایک مکمل گردش وقت لیں۔
  3. نیچے ہر آزمیش کے لیے، گیند کی کمیت، میخ لمبائی (رداس) اور ابتدائی مماسی رفتار سیٹ کریں، پھر چلائیں اور ایک مکمل چکر کا وقت لیں۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

کمیت m (kg)رداس r (m)مداری رفتار v (m/s)مرکزگرا قوت F = mv²/r (N)دورانیہ T (1 چکر) (s)
1.002.003.00
1.003.004.00
2.002.505.00

اپنی تین آزمایشوں کے لیے دورانیہ T (y محور) بمقابلہ r/v (x محور) کھینچیں۔ لکیر کی شکل بیان کریں۔

4 · تجزیہ

  1. کسی ایک آزمایش کے لیے آپ کے سیٹ کیے رداس اور رفتار سے دورانیہ نکالنے کے مراحل دکھائیں (T = 2πr/v) اور اسے سیم میں ٹائمر کی پڑائت سے موازنہ کریں۔
  2. اپنے تین آزمایشوں میں، مقرر رداس پر رفتار بڑھانے سے دورانیہ کیسے بدلتا ہے؟ مقرر رفتار پر رداس بڑھانے سے کیا ہوتا ہے؟ دونوں کی وضاحت T = 2πr/v سے کریں۔

5 · توسیع

  1. یہ پری سیٹ کششِ ثقل بند رکھتا ہے تاکہ حرکت سچ مچ یکساں ہو۔ اگر کششِ ثقل کھول دی جائے اور میخ اب بھی افقی دائرہ بنائے، کیا گیند کی رفتار پورے چکر میں مستقل رہے گی؟ کیوں یا کیوں نہیں؟
  2. اصل مداری جسم (جیسے ہاتھ سے گھمائی رسی پر گیند) ہر چکر میں تھوڑی توانائی ہوا مزاحمت اور محور کو دیتا ہے۔ آپ کے خیال میں اس کا ناپا دورانیہ بہت چکروں پر بالکل مستقل رہے گا یا ڈھلے گا — اور کس سمت؟

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

مرکزگرا قوت

وہ اندرونی قوت جو میخ کو دینی چاہیے تاکہ گیند سیدھی لکیر کے بجائے دائرے میں چلے۔ گیند کی کمیت، اس کی (مستقل) مداری رفتار اور دائرے کے رداس پر منحصر — یہی وہ کشش ہے جو ہر آزمیش کی ترتیب میں میخ میں محسوس ہوتی۔

← تجربے پر واپس