کام توانائی طاقت
کلیدی تصورات
| # | تصور | وضاحت |
|---|---|---|
| 1 | کام (W) | کام اس وقت ہوتا ہے جب کسی قوت سے جابکائی واقع ہو۔ سکیلر مقدار، ایس آئی یونٹ جول (J)۔ W = F·s·cosθ |
| 2 | مثبت/منفی/صفر کام | θ < 90° → +ve, θ = 90° → 0, θ > 90° → –ve |
| 3 | حرکی توانائی (KE) | حرکت کی وجہ سے جسم میں موجود توانائی۔ KE = ½ m v² |
| 4 | ممکنہ توانائی (PE) | مقام کی وجہ سے توانائی۔ PE = mgh (کشش ثقل) |
| 5 | کام-توانائی مسلئہ | خالص کام = حرکی توانائی میں تبدیلی: Wnet = ΔKE |
| 6 | طاقت (P) | کام کرنے کی شرح۔ P = W/t؛ ایس آئی یونٹ واٹ (1 W = 1 J/s) |
| 7 | تجارتی یونٹ | 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J = 1 یونٹ (بجلی کا میٹر) |
| 8 | تحفظ کا قانون | غیر محافظ قوتوں کی غیر موجودگی میں کل میکانیکی توانائی (KE+PE) مستقل رہتی ہے |
15 مشق کے MCQs
-
ایک 5 کلوگرام کے بلاک کو عمودی طور پر 2 میٹر اٹھایا جاتا ہے۔ کشش ثقل کے ذریعے کیا گیا کام ہے (g = 10 m/s²) A) +100 J
B) –100 J
C) 0 J
D) +50 J
جواب: B
حل: W = –mgh = –5×10×2 = –100 J (قوت اور جابکائی مخالف سمت میں)
شارٹ کٹ: اٹھانے پر کشش ثقل ہمیشہ منفی کام کرتی ہے؛ علامت خود بخود آجاتی ہے۔
ٹیگ: کام کی علامت کی کنونشن -
ایک 2 kW ہیٹر 30 منٹ تک چلتا ہے۔ کھپت ہونے والی توانائی kWh میں ہے A) 0.5
B) 1
C) 2
D) 60
جواب: B
حل: E = P×t = 2 kW × 0.5 h = 1 kWh
شارٹ کٹ: kW × h = kWh سیدھا۔
ٹیگ: تجارتی یونٹ -
ایک 0.1 کلوگرام کا پتھر 10 m/s کی رفتار سے اوپر کی طرف پھینکا جاتا ہے۔ اس کی حرکی توانائی بلند ترین نقطہ پر ہے A) 10 J
B) 5 J
C) 0 J
D) 1 J
جواب: C
حل: v = 0 سب سے اوپر ⇒ KE = 0
ٹیگ: KE کی تعریف -
مرکز مائل قوت کے ذریعے دائروی حرکت میں کیا گیا کام ہے A) mv²/r
B) 2πrF
C) 0
D) F·r
جواب: C
حل: قوت ⊥ جابکائی ⇒ cos90° = 0
شارٹ کٹ: کوئی بھی ⊥ قوت → صفر کام۔
ٹیگ: صفر کام کے معاملات -
اگر رفتار کی مقدار (مومینٹم) دوگنی ہو جائے، تو حرکی توانائی ہو جاتی ہے A) ایک جیسی
B) دوگنی
C) 3×
D) 4×
جواب: D
حل: KE ∝ p² ⇒ 2² = 4×
شارٹ کٹ: p → KE اس کا مربع کریں۔
ٹیگ: KE–مومینٹم تعلق -
ایک 60 W کا بلب 5 گھنٹے/دن استعمال ہوتا ہے۔ 30 دنوں میں کھپت ہونے والے یونٹس ہیں A) 9
B) 18
C) 3
D) 90
جواب: A
حل: E = 0.06 kW × 5 h × 30 = 9 kWh
ٹیگ: kWh حساب -
ایک پمپ 1000 کلوگرام پانی کو 5 منٹ میں 10 میٹر اونچائی تک اٹھاتا ہے۔ اس کی طاقت ہے (g = 10 m/s²) A) 200 W
B) 333 W
C) 2 kW
D) 3.33 kW
جواب: B
حل: P = mgh/t = 1000×10×10 / 300 s ≈ 333 W
ٹیگ: طاقت کی تعریف -
ایک 4 کلوگرام کا جسم 5 میٹر سے گرتا ہے؛ زمین سے ٹکرانے سے بالکل پہلے اس کی رفتار معلوم کریں (ہوا کی رگڑ نہیں) A) 10 m/s
B) 14 m/s
C) 20 m/s
D) 5 m/s
جواب: A
حل: mgh = ½mv² ⇒ v = √(2gh) = √(2×10×5) = 10 m/s
شارٹ کٹ: v = √(2gh) یاد رکھیں۔
ٹیگ: توانائی کا تحفظ -
رگڑ کے ذریعے کیا گیا کام ہمیشہ ہوتا ہے A) مثبت
B) منفی
C) صفر
D) مستقل
جواب: B
حل: حرکت کی مخالفت کرتی ہے ⇒ θ = 180° ⇒ cosθ = –1
ٹیگ: کام کی علامت -
ایک 50 N قوت افقی سے 60° کے زاویہ پر کام کرتی ہے؛ ڈبے کو افقی طور پر 4 میٹر حرکت دیتی ہے۔ کام ہے A) 200 J
B) 100 J
C) 173 J
D) 0
جواب: C
حل: W = F s cosθ = 50×4×cos60° = 50×4×0.5 = 100 J
شارٹ کٹ: cos60° = ½ → F·s آدھا کریں۔
ٹیگ: کام کا فارمولا -
1 hp برابر ہے A) 746 W
B) 736 W
C) 1000 W
D) 1 kW
جواب: A
ٹیگ: طاقت کا یونٹ -
ایک 2 کلوگرام کا بلاک ہموار ڈھلوان سے پھسلتا ہے جو 5 میٹر لمبا اور 3 میٹر اونچا ہے۔ نیچے کی رفتار ہے A) √60 m/s
B) 10 m/s
C) 5 m/s
D) 6 m/s
جواب: A
حل: mgh = ½mv² ⇒ v = √(2gh) = √(2×10×3) = √60 m/s
ٹیگ: ہموار ڈھلوان -
ایک مشین 40 سیکنڈ میں 200 J کام کرتی ہے۔ پیدا ہونے والی طاقت ہے A) 5 W
B) 8 kW
C) 5 kW
D) 8000 W
جواب: A
ٹیگ: بنیادی طاقت -
اگر رفتار آدھی ہو جائے، تو حرکی توانائی ہو جاتی ہے A) ½
B) ¼
C) ایک جیسی
D) دوگنی
جواب: B
شارٹ کٹ: KE ∝ v² ⇒ (½)² = ¼
ٹیگ: KE کا انحصار -
کون سا توانائی کا یونٹ نہیں ہے؟ A) kWh
B) eV
C) hp
D) J
جواب: C
ٹیگ: یونٹس
تیز چالوں
| صورت حال | شارٹ کٹ | مثال |
|---|---|---|
| آزادانہ گرنے کی حتمی رفتار | v = √(2gh) | h = 5 m → v = 10 m/s |
| مومینٹم سے KE | KE = p²/2m | p = 10 kg·m/s, m = 2 kg → KE = 25 J |
| ڈھلوان پر کشش ثقل کے ذریعے کام | Wg = –mgh (صرف عمودی h) | 3 میٹر اونچا → Wg = –m×10×3 |
| kWh سے joule | 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J | 2 kWh = 7.2 × 10⁶ J |
| hp میں طاقت | 1 hp ≈ 746 W; فوری 750 W | 3 hp ≈ 2.2 kW |
فوری نظر ثانی
| نقطہ | تفصیل |
|---|---|
| 1 | کام سکیلر؛ یونٹ J؛ 1 J = 1 N·m |
| 2 | KE کبھی منفی نہیں ہو سکتی؛ کم از کم 0 |
| 3 | PE کا حوالہ سطح من مانی؛ صرف ΔPE اہم ہے |
| 4 | کام-توانائی مسلئہ محافظ اور غیر محافظ دونوں قوتوں کے لیے درست ہے |
| 5 | طاقت > 0 ہوتی ہے جب کام وقت کے بہاؤ کی سمت میں کیا جاتا ہے |
| 6 | 1 W = 1 J/s؛ 1 kW = 1000 W |
| 7 | دائروی حرکت میں، اگر رفتار کے ⊥ ہوں تو تناؤ اور وزن صفر کام کر سکتے ہیں |
| 8 | P–t گراف کے نیچے کا رقبہ کام (توانائی) دیتا ہے |
| 9 | جب صرف کشش ثقل کام کرتی ہے، تو کل میکانیکی توانائی محفوظ رہتی ہے |
| 10 | امتحانات میں، کام کی علامت کے لیے ہمیشہ F اور s کے درمیان زاویہ θ چیک کریں |
BETA
