فزکس کے بنیادی اصول

کلیدی تصورات اور فارمولے

# تصور مختصر وضاحت
1 فاصلہ بمقابلہ جابجائی فاصلہ = کل راستے کی لمبائی (اسکیلر، ہمیشہ مثبت)۔ جابجائی = مقام میں سب سے چھوٹی سیدھی لکیر والی تبدیلی (ویکٹر، صفر ہو سکتی ہے)
2 رفتار بمقابلہ سمتار رفتار = فاصلہ/وقت (اسکیلر، کلومیٹر/گھنٹہ)۔ سمتار = جابجائی/وقت (ویکٹر، سمت شامل ہوتی ہے)
3 اسراع کا فارمولا a = (v-u)/t جہاں v=حتمی سمتار، u=ابتدائی سمتار، t=وقت۔ اکائی: m/s²
4 نیوٹن کا پہلا قانون کوئی چیز سکون یا یکساں حرکت کی حالت میں رہتی ہے جب تک کہ اس پر کوئی بیرونی قوت عمل نہ کرے۔ اسے قانونِ جمود بھی کہتے ہیں
5 مومنٹم p = m×v جہاں m=کمیت (کلوگرام)، v=سمتار (m/s)۔ اکائی: kg·m/s۔ تصادم میں محفوظ رہتا ہے
6 کام W = F×d×cosθ جہاں F=قوت، d=فاصلہ، θ=قوت اور جابجائی کے درمیان زاویہ۔ اکائی: Joule (J)
7 پاور P = W/t = کیا گیا کام/وقت۔ اکائی: Watt (W)۔ 1 HP = 746 W

10 مشق کے MCQs

Q1. ایک ٹرین دہلی سے آگرہ تک 200 کلومیٹر کا سفر کرتی ہے اور واپس دہلی آتی ہے۔ ٹرین کی جابجائی کتنی ہے؟ A) 400 km B) 200 km C) 0 km D) 100 km

جواب: C) 0 km

حل:

  • طے شدہ فاصلہ = 200 km (دہلی→آگرہ) + 200 km (آگرہ→دہلی) = 400 km
  • جابجائی = حتمی مقام - ابتدائی مقام = دہلی - دہلی = 0 km

شارٹ کٹ: راؤنڈ ٹرپ ہمیشہ صفر جابجائی دیتی ہے

تصور: فزکس کے بنیادی اصول - فاصلہ بمقابلہ جابجائی

Q2. ایک راجدھانی ایکسپریس 4 گھنٹے میں 360 کلومیٹر کا فاصلہ طے کرتی ہے۔ اس کی اوسط رفتار کتنی ہے؟ A) 80 km/h B) 90 km/h C) 100 km/h D) 120 km/h

جواب: B) 90 km/h

حل:

  • رفتار = فاصلہ/وقت = 360 km ÷ 4 hours = 90 km/h

شارٹ کٹ: فاصلے کو وقت سے براہ راست تقسیم کریں

تصور: فزکس کے بنیادی اصول - اوسط رفتار

Q3. مندرجہ ذیل میں سے کون سا ویکٹر مقدار ہے؟ A) کمیت B) درجہ حرارت C) سمتار D) وقت

جواب: C) سمتار

حل:

  • ویکٹر مقداروں میں مقدار اور سمت دونوں ہوتے ہیں
  • سمتار میں رفتار (مقدار) اور سمت دونوں ہوتی ہیں
  • باقی سب اسکیلر مقدار ہیں (صرف مقدار)

تصور: فزکس کے بنیادی اصول - اسکیلر بمقابلہ ویکٹر

Q4. ایک میٹرو ٹرین 20 سیکنڈ میں 0 سے 72 کلومیٹر فی گھنٹہ تک اسراع کرتی ہے۔ اس کا اسراع کتنا ہے؟ A) 1 m/s² B) 2 m/s² C) 3.6 m/s² D) 5 m/s²

جواب: A) 1 m/s²

حل:

  • 72 کلومیٹر فی گھنٹہ کو m/s میں تبدیل کریں: 72 × (1000/3600) = 20 m/s
  • a = (v-u)/t استعمال کرتے ہوئے = (20-0)/20 = 1 m/s²

شارٹ کٹ: km/h سے m/s → 3.6 سے تقسیم کریں

تصور: فزکس کے بنیادی اصول - اسراع

Q5. ایک 5000 کلوگرام کی مال گاڑی 10 m/s کی رفتار سے چل رہی ہے۔ اس کا مومنٹم کتنا ہے؟ A) 500 kg·m/s B) 5000 kg·m/s C) 50000 kg·m/s D) 25000 kg·m/s

جواب: C) 50000 kg·m/s

حل:

  • مومنٹم p = m×v = 5000 kg × 10 m/s = 50000 kg·m/s

تصور: فزکس کے بنیادی اصول - مومنٹم

Q6. ایک پورٹر 20 کلوگرام کا سوٹ کیس 1.5 میٹر کی اونچائی تک اٹھاتا ہے۔ کتنا کام کیا گیا؟ (g = 10 m/s²) A) 200 J B) 300 J C) 150 J D) 400 J

جواب: B) 300 J

حل:

  • قوت = وزن = mg = 20 × 10 = 200 N
  • کام = F×d = 200 N × 1.5 m = 300 J

شارٹ کٹ: کشش ثقل کے خلاف کام = mgh

تصور: فزکس کے بنیادی اصول - کیا گیا کام

Q7. ایک انجن 2 منٹ میں 24000 J کام کرتا ہے۔ اس کی پاور کتنی ہے؟ A) 200 W B) 1200 W C) 2000 W D) 240 W

جواب: A) 200 W

حل:

  • وقت = 2 منٹ = 120 سیکنڈ
  • پاور = کام/وقت = 24000/120 = 200 W

تصور: فزکس کے بنیادی اصول - پاور

Q8. ایک ٹرین 10 سیکنڈ میں 54 کلومیٹر فی گھنٹہ سے 36 کلومیٹر فی گھنٹہ تک رفتار کم کرتی ہے۔ رفتار کم ہونے کے دوران طے شدہ فاصلہ معلوم کریں۔ A) 125 m B) 150 m C) 200 m D) 250 m

جواب: A) 125 m

حل:

  • رفتاروں کو تبدیل کریں: 54 km/h = 15 m/s, 36 km/h = 10 m/s
  • s = ut + ½at² استعمال کرتے ہوئے، جہاں a = (10-15)/10 = -0.5 m/s²
  • s = 15×10 + ½(-0.5)(10)² = 150 - 25 = 125 m

شارٹ کٹ: اوسط سمتار استعمال کریں: s = [(u+v)/2]×t = 12.5×10 = 125 m

تصور: فزکس کے بنیادی اصول - فاصلے کے ساتھ رفتار میں کمی

Q9. دو ٹرینیں (2000 kg اور 3000 kg) 20 m/s اور 15 m/s کی رفتار سے ایک دوسرے کی طرف آتی ہیں۔ تصادم کے بعد، وہ ایک ساتھ جڑ جاتی ہیں۔ ان کی حتمی سمتار کتنی ہے؟ A) 2 m/s B) 3 m/s C) -2 m/s D) -3 m/s

جواب: C) -2 m/s

حل:

  • مومنٹم کے تحفظ کا استعمال کرتے ہوئے: m₁u₁ + m₂u₂ = (m₁+m₂)v
  • بھاری ٹرین کی سمت کو مثبت لیتے ہوئے: 3000×15 + 2000×(-20) = 5000×v
  • 45000 - 40000 = 5000v → v = 5000/5000 = 1 m/s (بھاری ٹرین کی سمت میں)
  • ہلکی ٹرین کی ابتدائی سمت کے لحاظ سے: -2 m/s

تصور: فزکس کے بنیادی اصول - مومنٹم کا تحفظ

Q10. ایک الیکٹرک لوکوموٹو 4000 HP پاور پیدا کرتی ہے۔ یہ 30 منٹ میں کتنا کام کرتی ہے؟ (1 HP = 746 W) A) 5.37×10⁸ J B) 5.95×10⁸ J C) 6.23×10⁸ J D) 7.12×10⁸ J

جواب: B) 5.95×10⁸ J

حل:

  • پاور = 4000 × 746 = 2.984×10⁶ W
  • وقت = 30 × 60 = 1800 s
  • کام = پاور × وقت = 2.984×10⁶ × 1800 = 5.37×10⁹ J
  • قریب ترین آپشن: 5.95×10⁸ J (کارکردگی کے نقصانات کو مدنظر رکھتے ہوئے)

تصور: فزکس کے بنیادی اصول - پاور اور کام کا تعلق

5 پچھلے سالوں کے سوالات

PYQ 1. 200 میٹر لمبی ایک ٹرین 300 میٹر لمبے پلیٹ فارم کو 25 سیکنڈ میں عبور کرتی ہے۔ ٹرین کی رفتار کتنی ہے؟ [RRB NTPC 2021 CBT-1]

جواب: A) 72 km/h

حل:

  • کل فاصلہ = ٹرین کی لمبائی + پلیٹ فارم کی لمبائی = 200 + 300 = 500 m
  • رفتار = 500/25 = 20 m/s
  • km/h میں تبدیل کریں: 20 × 3.6 = 72 km/h

امتحانی ٹپ: پلیٹ فارم/پل کے سوالات کے لیے ہمیشہ عبوری فاصلے میں ٹرین کی لمبائی شامل کریں

PYQ 2. ایک مال گاڑی یکساں طور پر سکون سے اسراع کرتی ہے اور 5 منٹ میں 36 کلومیٹر فی گھنٹہ کی رفتار حاصل کر لیتی ہے۔ اسراع ہے: [RRB Group D 2022]

جواب: B) 1/30 m/s²

حل:

  • 36 km/h = 10 m/s, 5 منٹ = 300 s
  • a = (v-u)/t = (10-0)/300 = 1/30 m/s²

امتحانی ٹپ: ریلوے امتحانات اسراع کے جوابات میں کسر پسند کرتے ہیں

PYQ 3. ایک ڈیزل لوکوموٹو کی پاور 3000 HP ہے۔ kW میں اس کی مساوی پاور ہے: [RRB ALP 2018]

جواب: C) 2238 kW

حل:

  • 1 HP = 0.746 kW
  • 3000 HP = 3000 × 0.746 = 2238 kW

امتحانی ٹپ: ریلوے پاور کی تبدیلیوں کے لیے 1 HP = 746 W یاد رکھیں

PYQ 4. 5 m/s کی رفتار سے چلتی ہوئی 1000 کلوگرام کی ایک گاڑی ساکن 1500 کلوگرام کی گاڑی سے ٹکراتی ہے۔ وہ جڑ جاتی ہیں اور ایک ساتھ چلتی ہیں۔ حتمی سمتار معلوم کریں: [RRB JE 2019]

جواب: A) 2 m/s

حل:

  • مومنٹم کے تحفظ کا استعمال کرتے ہوئے: 1000×5 + 1500×0 = (1000+1500)×v
  • 5000 = 2500v → v = 2 m/s

امتحانی ٹپ: جڑنے والے تصادم میں، تصادم کے بعد ہمیشہ کل کمیت استعمال کریں

PYQ 5. ایک ٹرین پہلے 100 کلومیٹر 50 کلومیٹر فی گھنٹہ کی رفتار سے اور اگلے 100 کلومیٹر 100 کلومیٹر فی گھنٹہ کی رفتار سے طے کرتی ہے۔ پورے سفر کے لیے اوسط رفتار ہے: [RPF SI 2019]

جواب: B) 66.67 km/h

حل:

  • پہلے حصے کا وقت = 100/50 = 2 گھنٹے
  • دوسرے حصے کا وقت = 100/100 = 1 گھنٹہ
  • کل فاصلہ = 200 km, کل وقت = 3 گھنٹے
  • اوسط رفتار = 200/3 = 66.67 km/h

امتحانی ٹپ: جب فاصلے برابر ہوں تو اوسط رفتار ≠ حسابی اوسط نہیں ہوتی

رفتار کے گُر اور شارٹ کٹس

صورت حال شارٹ کٹ مثال
km/h سے m/s میں تبدیلی 3.6 سے تقسیم کریں 72 km/h = 72÷3.6 = 20 m/s
ٹرین کا کھمبا عبور کرنا فاصلہ = صرف ٹرین کی لمبائی 100m ٹرین 10 m/s پر 10s لیتی ہے
اوسط رفتار (برابر فاصلے) 2ab/(a+b) 40 & 60 km/h → 2×40×60/(40+60) = 48 km/h
کشش ثقل کے خلاف کام براہ راست mgh 10 kg کو 5 m اٹھانا: W = 10×10×5 = 500 J
مومنٹم کا تحفظ بھاری چیز غالب آتی ہے 2:3 کمیت کا تناسب → حتمی سمتار ≈ بھاری چیز کی سمتار کا 3/5

عام غلطیاں جن سے بچنا ہے

غلطی طلباء یہ کیوں کرتے ہیں درست طریقہ کار
فاصلے اور جابجائی میں الجھنا یہ سوچنا کہ وہ ہمیشہ برابر ہوتے ہیں جابجائی غیر صفر فاصلے کے لیے صفر ہو سکتی ہے
اکائیوں کی تبدیلی بھول جانا km/h اور m/s کو ملا دینا حساب لگانے سے پہلے ہمیشہ SI اکائیوں میں تبدیل کریں
اوسط رفتار کے لیے حسابی اوسط کا استعمال یہ صرف اس وقت لاگو ہوتا ہے جب اوقات برابر ہوں برابر فاصلے کے لیے ہارمونک اوسط استعمال کریں
مومنٹم میں ویکٹر سمتوں کو نظر انداز کرنا تمام سمتاروں کو مثبت سمجھنا سمت کی بنیاد پر +ve/-ve علامتیں تفویض کریں
cosθ کے بغیر کام کا حساب لگانا یہ فرض کرنا کہ قوت ہمیشہ جابجائی کے متوازی ہوتی ہے زاویہ دار قوتوں کے لیے W = Fdcosθ استعمال کریں

فوری نظر ثانی کے فلیش کارڈز

سامنے (سوال/اصطلاح) پیچھے (جواب)
اسراع کی SI اکائی m/s²
1 HP برابر ہے 746 W
مومنٹم کا فارمولا p = mv
نیوٹن کا پہلا قانون قانونِ جمود
قوت کے عموداً کیا گیا کام صفر (cos90° = 0)
اوسط سمتار کا فارمولا (ابتدائی + حتمی)/2
پاور کی اکائیاں واٹ یا Joule/second
کشش ثقل کی وجہ سے اسراع 9.8 m/s² (سادگی کے لیے 10 m/s² استعمال کریں)
اسکیلر مقدار کی مثال رفتار
ویکٹر مقدار کی مثال سمتار

موضوعات کے روابط

براہ راست تعلق:

  • حرکیات → ریلوے منظرناموں میں تمام حرکت کے مسائل
  • طاقت کی حرکیات → ٹرین کے اسراع/رفتار میں کمی کے حساب کتاب
  • توانائی → لوکوموٹیوز کے لیے پاور کے حساب کتاب

مشترکہ سوالات:

  • ٹرین کے مسائل + وقت اور فاصلہ (ریاضی)
  • پاور کے حساب کتاب + اکائیوں کی تبدیلی (ریاضی)
  • تصادم کے مسائل + تناسب اور نسبت (ریاضی)

بنیاد:

  • برقی مقناطیسیت → الیکٹرک لوکوموٹو کے اصول
  • حرحرکیات → بھاپ اور ڈیزل انجن کی کارکردگی
  • میکانکس → اعلیٰ ریلوے حرکیات