دائروی مدار اور مداری رفتار
1 · پیش گوئی
سیٹلائٹ بڑے دائرانی مدار میں رکھیں تو اس دائرے پر رہنے کی درکار مداری رفتار کیسے بدلتی ہے؟
- کھلا مدار تیز رفتار چاہتا ہے
- ہر رداس پر رفتار ایک جیسی
- کھلا مدار سست رفتار چاہتا ہے
2 · تیاری
- دائروی مدار سیمولیشن کھولیں اور ری سیٹ دبائیں۔
- رداس (r) پڑائت اور بیضویت (e) پڑائت فعال کریں، اور رفتار پڑائت آن کریں۔
- نیچے ہر رداس کے لیے، سیٹلائٹ مماسی داغیں، چلائیں، اور e کے 0 کے قریب آرام پکڑنے پر (سچا دائرہ) اس کی مداری رفتار درج کریں۔
3 · ڈیٹا جمع کریں
| سیٹلائٹ کمیت m (kg) | مدار رداس r (m) | مداری رفتار v (m/s) | مرکزگرا قوت F = m·v² / r (N) |
|---|---|---|---|
| 1.00 | 2.00 | ||
| 1.00 | 3.00 | ||
| 1.00 | 4.00 |
مداری رفتار v (y محور) بمقابلہ مدار رداس r (x محور) کھینچیں۔ پھر v بمقابلہ 1/√r کھینچیں اور بتائیں کون سی سیدھی لکیر ہے۔
4 · تجزیہ
- کسی ایک آزمایش کے لیے GM = 40 m³/s² کے ساتھ v = √(GM/r) نکالنے کے مراحل دکھائیں اور اسے سیمولیشن سے پڑھی گئی رفتار سے موازنہ کریں۔
- رداس بڑھنے پر مداری رفتار بڑھتی یا گرتی ہے؟ اپنی جدول کے عددوں سے استدلال کریں کہ v ∝ r، v ∝ 1/r یا v ∝ 1/√r۔
5 · توسیع
- آپ کے ڈیٹا نے 1 kg سیٹلائٹ استعمال کی۔ کیا 2 kg سیٹلائٹ کو اسی رداس پر مختلف مداری رفتار درکار ہوگی؟ v = √(GM/r) سے وضاحت کریں — کیا سیٹلائٹ کی اپنی کمیت اس میں نظر آتی ہے؟
- آخری کالم کی مرکز مائل قورت پوری کششِ ثقل دیتی ہے۔ سمجھائیں اگر سیٹلائٹ اسی رداس پر مگر √(GM/r) سے تیز داغا جائے تو مدار کا کیا ہوتا۔
اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات
دائروی مداری رفتار
مستحکم دائروی مدار کے لیے کشش ثقل بالکل وہی مرکزگرا قوت فراہم کرتی ہے جو رفتار کو v = √(GM/r) پر ٹھیک کر دیتی ہے۔ یہ صرف مرکزی کمیت (GM کے ذریعے) اور رداس پر منحصر ہے — کبھی بھی سیٹلائٹ کی اپنی کمیت پر نہیں۔
مرکزگرا قوت
کوئی بھی جسم جو r رداس کے دائرے میں v رفتار سے چلتا ہے، قوت F = m·v²/r سے اندر کی طرف کھینچا جاتا ہے۔ یہاں یہ اندرونی قوت مرکزی کمیت کی کششی کھنچ فراہم کرتی ہے۔