Lecturer Physics Imran Rashid

Lecturer Physics Imran Rashid

Share

03/04/2023

. ماس سپرنگ سسٹم Mass spring system

تحریر:گمنام مسافر

ماس سپرنگ سسٹم سپمل ہارمونک موشن پرفام کرتا ہے۔ماس سپرنگ سسٹم میں ایک سپرنگ کے ایک اینڈ کو ماس کے ساتھ جوڑا جاتا ہے جبکہ سپرنگ کا دوسرا سرا فکسڈ ہوتا ہے۔پہلے تو یہ سمجھ لیتے ہیں کہ سپمل ہارمونک موشن کیا ہوتی ہے۔کسی بھی جسم کی موشن کو ہم اس وقت سمپل ہارمونک موشن کہیں گے اگر وہ اپنی مین پوزیشن کے اردگرد حرکت کرے اور اس میں پید ہونے والا ایکسلریشن کی سمت ہمیشہ مین پوزیشن کی طرف ہو۔چونکہ ماس سپرنگ سسٹم بھی سمپل ہارمونک پرفام کرتا ہے تو اسکا مطلب ہوا کہ ایکسلریشن کی سمت مین پوزیشن کی طرف ہوگی یعنی جب بھی جسم مین پوزیشن کی طرف حرکت کرے گا تو اسکی ولاسٹی میں مسلسل اضافہ ہوگا اور جیسے ہی یہ مین پوزیشن سے دور جاٸے گا تو اسکی سپیڈ کم ہوتی جاۓ گی۔چلو اسکو تھوڑا ڈیپتھ میں سمجھتے ہیں۔سمپل ہارمونک موشن کے لیے چونکہ ڈسپلیسمنٹ اور ایکسلریشن ایک دوسرے کے ڈاٸریکٹلی پروپورشنل ہوتے ہیں اور ایکسلریشن کی سمت ہمیشہ مین پوزیشن کی طرف ہوتی ہے مگر کیسے؟ماس سپرنگ سسٹم کے بارے میں ہک لاء کہتا ہے کہ اگر آپ سپرنگ سسٹم میں جب ماس کو اسکی مین پوزیشن سے کیھینچ کر ایکسٹریم پوزیشن تک لاٸیں کہ اس میں ایکسلریشن پیدا نہ ہو تو ہر پواٸنٹ پر دونوں فورسز یعنی آپ کی لگاٸ گٸ فورس اور جو فورس سپرنگ لگاٸے گا برابرہوں گی۔لہذا ہم کہ سکتے ہیں کہ سپرنگ کی فورس اس سمت کے مخالف ہوگی جس میں آپ جسم کو کھینچیں گے لیکن مقدار میں ریسٹورنگ فورس یعنی جو فورس آپ لگاٸیں گے کے برابر ہوگی اور جتنا آپ اس کو دور تک کھینچ کر لے جاٸیں گے آپ کو زیادہ فورس لگانا پڑے گی۔یعنی یہ سمجھ لیں کہ جیسے ہی آپ جسم کو بہت آہستہ حرکت دیں گے تو ہر پواٸنٹ پر آپ کی فورس سپرنگ فورس کے برابر ہو گی اسی طرح ہر اگلے پواٸنٹ پر آپ کی فورس سپرنگ فورس کے برابرتو ہو گی لیکن وہاں پر وہ پہلے پواٸنٹ کی نسبت زیادہ ہو گی اور یہ تو ظاہر ہے کہ جتنا زیادہ دور کھینچ کر جسم کولیں جاٸیں گے اتنی فورس زیادہ لگانی پڑے گی یعنی فورس ڈسپیلمنٹ کے ڈاٸریکٹلی پروپورشنل ہوتی ہے(F=-kx).یہاں پر نیگیٹو کی علامت یہ ظاہر کرتی ہے کہ جو فورس آپ لگاٸیں گے(ریسٹورنگ فورس) سپرنگ کی فورس کے مخالف ہے ہیں اور چونکہ سپرنگ کی فورس ڈسپلیسمنٹ کے مخالف ہے یعنی جس سمت میں آپ جسم کو حرکت دیں گے ۔اگر آپ نیگیٹو کا ساٸن ہٹا دیں تو یہ ظاہر ہوگا کہ آپ کو فورس زیادہ لگانا پڑے گی جیسے ہی آپ اسکو جسم کو زیادہ ڈسپلیس کرتے ہیں لیکن ہم کو چونکہ اس جسم کو اسطرح سے ڈسپلیس کریں کہ ہر جگہ پر سپرنگ کی فورس ہماری فورس کے برابر رہے یعنی بہت ہی آہستہ اس کو کھینچیں کہ اس میں ایکسلریشن پیدانہ ہو پاۓ تاکہ ہم اپنی فورس کو سپرنگ کی فورس کے ساتھ ریپلیس کرسکیں اور لازمی بات ہے کہ جیسے ہی ہم اس فورس کو سپرنگ فورس سے تبدیل کریں گے تو ہم کو نیگیوٹو کا نشان لگانا پڑے گا کیونکہ سپرنگ کیفورس مخالف سمت میں عمل کررہی ہے تو ظاہر ہے ریلیشن کچھ یوں ہوگاF=-kx۔۔اب چونکہ فورس اور ایکسلریشن ایک دوسرے کے ڈاٸریکٹلی پروپوشنل ہوتےہیں تو ہم یہ کہہ سکتے ہیں کہ ڈسپلیسمنٹ اور ایکسلریشن ایک دوسرےکے ڈاٸریکٹلی پروورشنل ہیں۔یعنی جتنا دور سے اس جسم کو چھوڑیں گےاتنا ہی اس میں ایسکسلریشن پیدا ہوگا یعنی ایک سیکنڈ میں اسکی ولاسٹی اتنی زیادہ بڑھے گی۔اب دوسرا پوانٹ یہ سمجھنے والاہےکہ ایکسلریشن کی سمت مین پوزیشن کی طرف کیوں ہوگی تو اسکا جواب یہ ہے کہ چونکہ ریسٹورنگ فورس یعنی جو فوس سپرنگ لگاتا ہے کی سمت مین پوزیشن کی طرف ہے نیوٹن کے دوسرے قانون کے مطابق۔مگر سوال یہ ہے کہ ایسا کیوں؟اس لیے کہ ہم ایکسریشن کی تعریف بھی تو اسی طرح کرتےہیں کہ ولاسٹی میں تبدیلی کی شرح۔آپ خود سوچیں کہ جیسے ہی جسم مین پوزیشن کی طرف اسکیولاسٹی بڑھے گی تو لازمی بات ہے کہ ولاسٹی میں تبدیلی پوزیٹوہوگی جو اس بات کو ظاہر کرتا ہے کہ ایکسلریشن کی سمت وہی ہے جس سمت میں جسم بلاک حرکت کررہا ہے۔چونکہ جسم کو جب چھوڑیں گے تو وہ مین پوزیشن کی طرف حرکت کرے گا تو ظاہر ہے کہ اسکی سمت مین پوزیشن کی طرف ہوگی۔اب جیسے ہی جسم مین پوزیشن کی طرف بڑھتا جاٸے گا تو اسکی ولاسٹی بڑھتی جاۓ گی۔اب جیسے ہی جسم مین پوزیشن پر پہنچے گا تو لازمی بات ہے کہ اسکی ولاسٹی زیادہ ہوگی تو اپنے مومینٹم کی وجہ سے وہ نہیں رکے گا۔کیونکہ سپرنگ کے پاس اتنی فورس نہیں ہوگی کہ اسکو روک سکےاس لیے کہ ڈسپلیسمنٹ ہی جب مین پوزیشن پر زیرو ہوگا تو فورس بھی تو زیرو ہوگی س لیے جسم مین پوزیشن کو کراس کر کے دوسری طرف حرکت کرنے لگ جاٸے گا لیکن جیسے ہی وہ دور جاتا جاٸے گا سپرنگ اس پر اتنی ہی زیادہ فورس لگاٸے گا اور آخر کار وہ رک جاٸے گا۔اب یہاں غورکرنے والی بات یہ ہے کہ یہاں اگرچہ سپرنگ سے دور جارہا ہے پھر بھی ایکسلریشن کی سمت مین پوزیشن کی طرف ہے۔کیونکہ نیٹ فورس کی سمت مین پوزیشن کی طرف ہے۔کیونکہ جیسے ہی جسم مین پوزیشن کو کراس کر گا تو اسکی ولاسٹی کم ہوتی چلی جاٸے گی اور چونکہ اب فاٸنل ولاسٹی کم ہوگی تو ظاہر ہے ولاسٹی میں تبدیلی کی شرح نیگیٹو ہوگی جو اس بات کو ظاہر کرتی ہے کہ ایکسلریشن کی سمت موشن کے مخالف ہے اور چونکہ جسم کی سمت مین پوزیشن کے مخالف یے اس لیے وہ مین پوزیشن سے دور جارہاہے اس لیے ایکسلریشن کی سمت مین پوزیشن کی سمت میں ہوگی۔یعنی چاہے جسم مین پوزیشن کی طرف حرکت کرے یا اس سے دور جانے کی کوشش کرے ایکسلریشن ہمشہ مین پوزیشن کی طرف ہی ہوگا۔یاد رہے کہ جسم جس سرفس پر سپمل ہارونک موشن پرفام کرے گا وہ فرکشنل لیس ہونا چاہے تب ہی یہ ریلیشن ممکن ہے۔

Want your school to be the top-listed School/college in Melbourne?
Click here to claim your Sponsored Listing.

Category

Address


Melbourne, VIC