Measuring the speed 9th class activity-4

سرگرمی :4

باب -2۔ حرکت 

رفتارِ سمتی (Velocity) کا مشاہدہ

سیکھنے کے نتائج (Learning Outcomes)

طالبِ علم:

– رفتارِ سمتی (Velocity) کی وضاحت کرتا ہے۔

مقصد (Aim)

دائروی حرکت (Circular Motion) میں حرکت کرنے والے جسم کی سمتِ حرکت کا مشاہدہ کرنا جب اسے آزاد کیا جائے، اور یہ سمجھنا کہ ایسی صورت میں رفتارِ سمتی (Velocity) کس طرح تبدیل ہوتی ہے۔

ضروری سامان (Material Required)

– ایک چھوٹا پتھر یا ربڑ کی گیند

– مضبوط دھاگا یا ڈوری (تقریباً 1 میٹر لمبی)

– کھلی جگہ (کھیل کا میدان یا بڑا کمرہ)

– ایک ساتھی طالبِ علم (اختیاری، حفاظت اور مشاہدے کے لیے)

تعارف (Introduction)

رفتارِ سمتی (Velocity) کسی جسم کی نقلِ مکانی (Displacement) میں وقت کے لحاظ سے تبدیلی کی شرح کو کہتے ہیں۔

یہ بتاتی ہے کہ کوئی جسم کتنی تیزی سے اور کس سمت میں حرکت کر رہا ہے۔

رفتارِ سمتی میں مقدار (Magnitude) اور سمت (Direction) دونوں شامل ہوتے ہیں، اس لیے یہ ایک سمتی مقدار (Vector Quantity) ہے۔

رفتارِ سمتی = نقلِ مکانی ÷ وقت

رفتارِ سمتی کی اکائیاں (Units of Velocity)

– CGS نظام: سینٹی میٹر فی سیکنڈ (cm/s)

– MKS نظام: میٹر فی سیکنڈ (m/s)

– SI نظام: میٹر فی سیکنڈ (m/s)

طریقۂ کار (Procedure)

1. ڈوری کے ایک سرے کو چھوٹے جسم (پتھر یا ربڑ کی گیند) کے ساتھ مضبوطی سے باندھیں۔

2. ڈوری کے دوسرے سرے کو ہاتھ میں پکڑ کر جسم کو زمین کے اوپر افقی طور پر گھمائیں تاکہ وہ دائرے کی شکل میں حرکت کرے۔

3. جب جسم دائرانی راستے میں حرکت کر رہا ہو تو اچانک کسی بھی مقام پر اسے چھوڑ دیں۔

4. غور سے مشاہدہ کریں کہ آزاد ہونے کے بعد جسم کس سمت میں حرکت کرتا ہے۔

5. تجربے کو کئی مرتبہ دہرائیں اور جسم کو دائرے کے مختلف مقامات پر چھوڑ کر اس کی حرکت کا مشاہدہ کریں۔

6. مشاہدہ کریں اور نوٹ کریں کہ آزاد کیے جانے کے بعد جسم خمیدہ (Curved) راستے پر حرکت کرتا ہے یا سیدھی لکیر میں۔

مشاہدات (Observations)

1. جسم آزاد کیے جانے کے بعد دائرانی راستے پر حرکت جاری نہیں رکھتا۔

2. وہ ایک سیدھی لکیر میں حرکت کرتا ہے جو نقطۂ آزادی (Point of Release) پر دائرے کے مماس (Tangent) کی سمت میں ہوتی ہے۔

3. یہی سمت اس جسم کی رفتارِ سمتی (Velocity) کی سمت ہوتی ہے جس لمحے اسے آزاد کیا جاتا ہے۔

تجربہ نمبر| آزاد کرنے کا مقام| مشاہدہ شدہ سمتِ حرکت| آزادی کے بعد راستے کی نوعیت

1| دائرے کا اوپری حصہ| اوپری نقطے کے مماس کی سمت| سیدھی لکیر

2| بائیں جانب| بائیں نقطے کے مماس کی سمت| سیدھی لکیر

3| دائیں جانب| دائیں نقطے کے مماس کی سمت| سیدھی لکیر

نتیجہ (Conclusion)

1. جسم آزاد کیے جانے کے بعد سیدھی لکیر میں حرکت کرتا ہے، نہ کہ خمیدہ راستے پر۔

2. اس حرکت کی سمت دائرے کے اس مقام کے مماس (Tangent) کے ساتھ ہوتی ہے جہاں سے جسم کو آزاد کیا گیا ہو۔

3. اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ دائرانی حرکت میں رفتارِ سمتی (Velocity) کی سمت ہمیشہ راستے کے مماس کے ساتھ ہوتی ہے۔

اعلیٰ سطحی فکری سوالات (Higher Order Thinking Questions)

1. جسم آزاد کیے جانے کے بعد دائرانی راستے پر حرکت جاری کیوں نہیں رکھتا؟ یہ اس پر عمل کرنے والی قوتوں کے بارے میں کیا ظاہر کرتا ہے؟

2. اگر پتھر کو گھماتے وقت ڈوری ٹوٹ جائے تو وہ کس سمت میں حرکت کرے گا؟ رفتارِ سمتی (Velocity) کے تصور کی مدد سے وضاحت کریں۔

3. جسم کی حرکت کی سمت آزاد کیے جانے کے بعد ہمیشہ دائرے کے مماس (Tangent) کے ساتھ ہی کیوں ہوتی ہے؟

4. اگر جسم کو افقی کے بجائے عمودی (Vertical) دائرے میں گھمایا جائے تو آزاد کیے جانے کے بعد کششِ ثقل (Gravity) اس کی حرکت کو کس طرح متاثر کرے گی؟

اہم اصطلاحات (Key Terms):

Velocity = رفتارِ سمتی

Vector Quantity = سمتی مقدار

Displacement = نقلِ مکانی

Circular Motion = دائرانی حرکت

Tangent = مماس

Point of Release = نقطۂ آزادی

Gravity = کششِ ثقل

Straight Line = سیدھی لکیر

Curved Path = خمیدہ راستہ