04 // انٹرایکٹو فارمولا مجموعہ // میکانیات، برقناطیسیت اور اضافیت کے قوانینE_total = K + U = ½ m v² + m g h + ½ k x² = constant
میکانی توانائی کے تحفظ کا قانون — حرکی، مخفی اور اسپرنگ توانائی
واضح کرتا ہے کہ رگڑ سے پاک نظام میں حرکی توانائی K اور مخفی توانائی U کا مجموعہ ہمیشہ یکساں اور محفوظ رہتا ہے۔
فارمولا حوالہ
بنیادی فارمولا
E_total = K + U = ½ m v² + m g h + ½ k x² = constant
متبادل شکلیں
K = ½ m v² = p² / (2m) (Translational Kinetic Energy)
U_g = m g h, U_s = ½ k x² (Gravitational & Hookean Spring Potential)
v_bottom = √(v₀² + 2 g Δh) (Frictionless Descent Speed)
متغیرات اور اکائیاں
| Symbol | Name | Unit |
|---|---|---|
| E_total | Total Mechanical Energy (½mv² + mgh) | J |
| m | Object Mass (m) | kg |
| v | Speed (v) | m/s |
| h | Elevation Height (h) | m |
| g | Gravitational Acceleration (g) | m/s² |
ان پٹ اور پیرامیٹرز
[kg]
[m/s]
[m]
[m/s²]
حساب کا نتیجہ (Total Mechanical Energy (½mv² + mgh))
E_total =12,306.65J
فارمولے کی وضاحت اور نوٹس
- By the Work-Energy Theorem, net work done on a particle equals its change in kinetic energy: W_net = ΔK.
- For a conservative force F = −∇U, the work done moving from point 1 to point 2 is W_cons = −(U₂ − U₁) = −ΔU.
- Equating ΔK = −ΔU gives K₁ + U₁ = K₂ + U₂ = E_total.
حل شدہ مثالیں
#1: A 50 kg rollercoaster car passes a 20 m crest at v₁ = 10 m/s. Find its total mechanical energy and speed at ground level (h₂ = 0).
m = 50 kgv₁ = 10 m/sh₁ = 20 mg = 9.80665 m/s²
E = ½(50)(100) + 50(9.80665)(20) = 2,500 J + 9,806.65 J = 12,306.65 J
→ E_total = 12,306.65 J; speed at bottom v₂ = √(2E/m) = 22.19 m/s
#2: Notice that mass m cancels out when solving for v₂ at the bottom of the drop.
v₁ = 10 m/sΔh = 20 m
v₂ = √(10² + 2 × 9.80665 × 20) = √(100 + 392.266)
→ v₂ = 22.19 m/s for any mass m
کیا یہ ٹول آپ کے لیے مددگار ثابت ہوا؟
اکثر پوچھے گئے سوالات (FAQ)
میکانی توانائی کے تحفظ کا قانون — حرکی، مخفی اور اسپرنگ توانائی آن لائن ٹول کیسے کام کرتا ہے؟+
معلوم قیمتیں درج کریں یا سلائیڈر حرکت دیں تاکہ آپ کے براؤزر میں فوری طور پر میکانی توانائی کے تحفظ کا قانون — حرکی، مخفی اور اسپرنگ توانائی (مساوات: E_total = K + U = ½ m v² + m g h + ½ k x² = constant) کا حساب اور بصری تجزیہ ہو سکے۔ واضح کرتا ہے کہ رگڑ سے پاک نظام میں حرکی توانائی K اور مخفی توانائی U کا مجموعہ ہمیشہ یکساں اور محفوظ رہتا ہے۔
کیا میں میکانی توانائی کے تحفظ کا قانون — حرکی، مخفی اور اسپرنگ توانائی کے نتائج ڈاؤن لوڈ یا پرنٹ کر سکتا ہوں؟+
جی ہاں، آپ فوری طور پر SVG، PNG، CSV ڈاؤن لوڈ کر سکتے ہیں یا ورک شیٹ پرنٹ کر سکتے ہیں۔
کیا میں میکانی توانائی کے تحفظ کا قانون — حرکی، مخفی اور اسپرنگ توانائی میں نمونہ ڈیٹا صاف کر کے نئے سرے سے آغاز کر سکتا ہوں؟+
جی ہاں، ٹول کے اوپر موجود کلیئر بٹن پر کلک کر کے تمام خانے خالی کیے جا سکتے ہیں اور کسی بھی وقت نمونہ ڈیٹا دوبارہ لوڈ کیا جا سکتا ہے۔