رگڑ ڈھلوان پر بلاک: ساکن رگڑ کی حد ڈھونڈنا

1 · پیش گوئی

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؟

• 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۔

2 · تیاری

1. رگڑ ڈھلوان پری سیٹ کھولیں۔ ڈھلوان کا مقرر زاویہ (30°) اور اس پر بلاک دیکھیں، فی الحال رگڑ سے ساکن۔
2. 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۔
3. سیمولیشن چند سیکنڈ چلائیں اور بلاک کی رفتار پڑائت سے پڑھیں۔ ثبت کریں کہ ساکن رہا یا پھسلنا شروع ہوا۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

پانچوں آزمایشوں کے لیے ڈھلوان سمت کششی قوت (y محور) بمقابلہ بلاک کمیت (x محور) کھینچیں۔ کیا رشتہ سیدھی لکیر ہے؟ ڈھلوان کیا ظاہر کرتا ہے؟ تین قطاریں ایک جیسی کمیت رکھتی ہیں — کیا ان کی محرک قوت بھی ایک جیسی ہے؟

4 · تجزیہ

1. 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؟
2. 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۔

5 · توسیع

1. 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؟
2. 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۔

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

← تجربے پر واپس