اہرم: گشتاوروں کا توازن

1 · پیش گوئی

اہرم اپنے بالکل مرکز سے پن گڑا ہے، ہر سر پر محور سے ایک فاصلے پر نیچے دباؤ لگتا ہے۔ اگر ایک طرف دوسرے سے زیادہ زور سے دباتا ہو، اہرم مضبوط دھکے کی طرف جھکتا ہے، کمزور کی طرف، یا ہمیشہ متوازن رہتا ہے؟

2 · تیاری

  1. اہرم پری سیٹ کھولیں۔ سخت شہتیر مرکز سے پن گڑا ہے؛ 50 N نیچہ قوت ہر سر پر محور سے 2 m پر لگی ہے۔
  2. شہتیر پر بائیں قوت کے تیر پر کلک کریں اور خصوصیات پینل میں اس کی شدت دیکھیں، پھر دائیں قوت کے تیر پر یہی کریں۔
  3. نیچے کی ہر قطار کے لیے بائیں اور دائیں قوت کی شدتیں خصوصیات پینل میں مطابق سیٹ کریں، سیمولیشن چلائیں، بیم منتخب کریں اور Math پینل سے ٹارک قدر τ = r × F پڑھیں۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

بائیں قوت (N)دائیں قوت (N)صاف گشتاور (سیم سے) (N·m)τ = r × F (حساب شدہ) (N·m)
50.0050.00
50.0080.00
70.0040.00

قوت فرق (دائیں قوت − بائیں قوت) x محور پر، بمقابلہ ناپا گیا صاف گشتاور y محور پر کھینچیں۔ ڈھلوان کیا ظاہر کرتا ہے اور لکیر کہاں صفر کاٹتی ہے؟

4 · تجزیہ

  1. ہر قطار کے لیے 2 m × (دائیں قوت − بائیں قوت) ہاتھ سے حساب کریں۔ سیم کے ریاضی پینل سے پڑھے گئے صاف گشتاور سے موازنہ کریں۔ کیا یہ ملتے ہیں؟
  2. قطار 1 میں دونوں قوتیں برابر ہیں اور اہرم برابر رہتا ہے۔ یہ کسی بھی اہرم کے توازن کے لیے قوتوں اور بازو لمبائیوں کے رشتے کے بارے میں کیا کہتا ہے؟

5 · توسیع

  1. اصل اہرم — جیسے مختلف وزن والے دو سواریوں والا جھولا — اکثر توازن کے لیے نابرابر قوتوں کے بجائے نابرابر بازو چاہتے ہیں۔ اگر دائیں قوت 50 N پر رہے مگر محور سے فاصلہ بڑھ کر 4 m ہو جائے، تو بائیں بازو (اب بھی 2 m پر) پر کتنی قوت توازن کے لیے درکار ہوگی؟
  2. آچار، بوتل کھولنے والا اور کینچی سب اہرم ہیں۔ ایک چنیں اور اس کا محور، لگی قوت اور اٹھایا جانے والا بوجھ پہچانیں — پھر سمجھائیں کیوں لمبا دستہ اسے آسان بناتا ہے۔

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

ٹارک

ٹارک کسی قوت کا محور کے گرد گردشی اثر ہے: τ = r × F، جہاں r محور سے قوت کے عمل کے مقام تک فاصلہ ہے۔ اہرم متوازن ہوتا ہے جب دونوں طرف کے ٹارک ایک دوسرے کو منہا کر دیں — برابر فاصلوں پر برابر قوتیں، یا الٹ تناسب کے فاصلوں پر غیر برابر قوتیں۔

← تجربے پر واپس