VIBRATORY MOTION

Other Chapters

• س1: Vibratory Motion (ارتعاشی حرکت) کی تعریف کریں۔
  جواب: Vibratory Motion (ارتعاشی حرکت) وہ حرکت ہے جس میں کوئی جسم اپنی اوسط یا درمیانی حالت (Mean Position) کے ارد گرد آگے اور پیچھے حرکت کرتا ہے۔
• س2: Mean Position (درمیانی حالت) کی تعریف کریں۔
  جواب: Mean Position (درمیانی حالت) وہ مرکزی جگہ ہے جہاں ایک ارتعاش کرنے والا جسم موجود ہوتا ہے اور اس پر عمل کرنے والی کل قوت صفر ہوتی ہے۔
• س3: Simple Harmonic Motion (سادہ ہم آہنگ حرکت) کی تعریف کریں۔
  جواب: Simple Harmonic Motion (SHM) ایک ایسی ارتعاشی حرکت ہے جس میں واپس لانے والی قوت (Restoring Force) جسم کی displacement کے براہ راست متناسب ہوتی ہے اور ہمیشہ Mean Position کی طرف لگتی ہے۔
• س4: Simple Harmonic Motion (SHM) کی خصوصیات بیان کریں۔
  جواب: SHM کی خصوصیات درج ذیل ہیں:

  • ● یہ حرکت بار بار دہرائی جاتی ہے (Periodic Motion)
  • ● واپس لانے والی قوت (Restoring Force) displacement کے متناسب ہوتی ہے
  • ● حرکت ہمیشہ ایک مقررہ Mean Position کے گرد ہوتی ہے
  • ● تعجیل (Acceleration) ہمیشہ Mean Position کی طرف ہوتی ہے
• س5: Periodic Motion (وقفے وقفے سے ہونے والی حرکت) کی تعریف کریں۔
  جواب: Periodic Motion (وقفے وقفے سے ہونے والی حرکت) وہ حرکت ہے جو برابر وقت کے وقفوں کے بعد بار بار دہرائی جاتی ہے۔
• س6: Displacement (مقدارِ انحراف) کی تعریف کریں۔
  جواب: Displacement (مقدارِ انحراف) کسی جسم کی اپنی Mean Position سے ایک خاص سمت میں دوری کو کہتے ہیں۔
• س7: Frequency (تعدد) کی تعریف کریں۔
  جواب: Frequency (تعدد) ایک سیکنڈ میں مکمل ہونے والے ارتعاشات (cycles) کی تعداد کو کہتے ہیں۔
• س8: Amplitude (آمپلٹیوڈ) کی تعریف کریں۔
  جواب: Amplitude (آمپلٹیوڈ) کسی ارتعاش کرنے والے جسم کا اپنی Mean Position سے زیادہ سے زیادہ انحراف ہوتا ہے۔
• س9: Time Period (مدتِ دورانیہ) کی تعریف کریں۔
  جواب: Time Period (مدتِ دورانیہ) وہ وقت ہے جو ایک مکمل ارتعاش (cycle) کو پورا کرنے میں لگتا ہے۔
• س10: Angular Velocity (زاویائی رفتار) کی تعریف کریں۔
  جواب: Angular Velocity (زاویائی رفتار) زاویائی انحراف (angular displacement) میں وقت کے ساتھ تبدیلی کی شرح کو کہتے ہیں۔
• س11: Velocity (رفتار) کی تعریف کریں۔
  جواب: Velocity (رفتار) کسی جسم کے انحراف (displacement) میں وقت کے ساتھ تبدیلی کی شرح کو کہتے ہیں۔
• س12: Simple Pendulum (سادہ لٹکنے والا جھولا) کیا ہے؟
  جواب: Simple Pendulum (سادہ لٹکنے والا جھولا) ایک ایسا نظام ہے جس میں ایک چھوٹا بھاری جسم (Bob) ایک ہلکے اور نہ کھنچنے والے دھاگے (Inextensible String) کے ذریعے کسی مقررہ سہارے سے لٹکایا جاتا ہے۔
• س13: Simple Pendulum (سادہ لٹکنے والے جھولے) کا وقتِ دورانیہ (Time Period) کیا ہے؟
  جواب: Simple Pendulum (سادہ لٹکنے والے جھولے) کا وقتِ دورانیہ (Time Period) یہ ہوتا ہے:
  T = 2π √(L/g)
  جہاں L = لٹکنے والے دھاگے کی لمبائی (Length)، اور g = زمین کی کششِ ثقل کی تعجیل (Acceleration due to Gravity) ہے۔
• س14: Simple Pendulum (سادہ لٹکنے والے جھولے) کی تعدد (Frequency) کیا ہے؟
  جواب: Simple Pendulum (سادہ لٹکنے والے جھولے) کی تعدد (Frequency) یہ ہوتی ہے:
  f = 1/T
  جہاں T وقتِ دورانیہ (Time Period) ہے۔
• س15: Seconds Pendulum (سیکنڈز پینڈولم) کی تعریف کریں۔
  جواب: Seconds Pendulum (سیکنڈز پینڈولم) ایک ایسا سادہ جھولا ہے جس کا وقتِ دورانیہ (Time Period) 2 سیکنڈ ہوتا ہے۔
• س16: Conical Pendulum (مخروطی جھولا) کیا ہے؟
  جواب: Conical Pendulum (مخروطی جھولا) وہ جھولا ہے جس میں لٹکتا ہوا جسم (Bob) افقی دائرے میں حرکت کرتا ہے اور دھاگہ ایک مخروط (Cone) کی شکل بنا لیتا ہے۔
• س17: Torsional Pendulum (مروڑ والا جھولا) کیا ہے؟
  جواب: Torsional Pendulum (مروڑ والا جھولا) ایک ایسا نظام ہے جس میں ایک ڈسک یا جسم ایک تار (Wire) سے لٹکا ہوتا ہے اور وہ اپنے محور کے گرد مڑنے (Twisting) کی وجہ سے ارتعاش کرتا ہے۔
• س18: Speed Governors (رفتار کنٹرول کرنے والے آلے) کیا ہیں؟
  جواب: Speed Governors (رفتار کنٹرول کرنے والے آلے) وہ آلات ہیں جو انجن کی رفتار کو کنٹرول کرنے کے لیے ایندھن کی فراہمی (Fuel Supply) کو منظم کرتے ہیں۔
• س19: Speed Governors (رفتار کنٹرول کرنے والے آلات) کے افعال بیان کریں۔
  جواب: Speed Governors (رفتار کنٹرول کرنے والے آلات) کے افعال درج ذیل ہیں:

  • ● انجن کی رفتار کو مستقل (Constant) رکھنا
  • ● لوڈ (Load) کے مطابق ایندھن کی فراہمی کو کنٹرول کرنا
  • ● انجن کو زیادہ رفتار (Over-speeding) سے بچانا
• س20: Speed Governors (رفتار کنٹرول کرنے والے آلات) کی اقسام بیان کریں۔
  جواب: Speed Governors (رفتار کنٹرول کرنے والے آلات) کی اقسام درج ذیل ہیں:

  • ● Centrifugal Governor (مرکزی قوت والا گورنر)
  • ● Inertia Governor (جمود پر مبنی گورنر)
• س21: Centrifugal Governor (مرکزی قوت والا گورنر) کی تعریف کریں۔
  جواب: Centrifugal Governor (مرکزی قوت والا گورنر) ایک ایسا آلہ ہے جو centrifugal force (مرکزی قوت) کو استعمال کرتے ہوئے انجن کی رفتار کو کنٹرول کرتا ہے۔
• س22: Inertia Governor (جمود پر مبنی گورنر) کی تعریف کریں۔
  جواب: Inertia Governor (جمود پر مبنی گورنر) وہ آلہ ہے جو انجن کی رفتار میں تبدیلی کے وقت پیدا ہونے والی inertia forces (جمود کی قوتوں) کی بنیاد پر رفتار کو کنٹرول کرتا ہے۔
• س23: Helical Spring (ہیلیکل اسپرنگ) کیا ہے اور یہ کہاں استعمال ہوتا ہے؟
  جواب: Helical Spring (ہیلیکل اسپرنگ) ایک کنڈلی نما (coiled) تار سے بنا ہوا اسپرنگ ہوتا ہے جو توانائی کو محفوظ کرنے اور جھٹکوں (shocks) کو جذب کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
  یہ درج ذیل جگہوں پر استعمال ہوتا ہے:

  • ● گاڑیوں کے سسپنشن سسٹم (Vehicle Suspension System)
  • ● مختلف مشینی آلات (Mechanical Devices)
  • ● جھٹکوں کو جذب کرنے والے سسٹمز (Load Absorption Systems)
• س24: Cam (کیم) کی تعریف کریں۔
  جواب: Cam (کیم) ایک مشینی آلہ ہے جو rotary motion (گھومنے والی حرکت) کو reciprocating motion (آگے پیچھے حرکت) یا oscillating motion (جھولنے والی حرکت) میں تبدیل کرتا ہے۔
• س25: Cam (کیم) کی اقسام بیان کریں۔
  جواب: Cam (کیم) کی اقسام درج ذیل ہیں:

  • ● Disc Cam (ڈسک کیم)
  • ● Cylindrical Cam (سلنڈریکل کیم)
  • ● Wedge Cam (ویج کیم)
• س26: Disc Cam (ڈسک کیم) کی تعریف کریں۔
  جواب: Disc Cam (ڈسک کیم) ایک چپٹا اور گول کیم ہوتا ہے جس میں follower اس کی گردش (rotation) کے ساتھ حرکت کرتا ہے۔
• س27: Cylindrical Cam (سلنڈریکل کیم) کی تعریف کریں۔
  جواب: Cylindrical Cam (سلنڈریکل کیم) وہ کیم ہے جس میں follower ایک سلنڈر نما سطح پر بنی ہوئی groove (نالی) کے ساتھ حرکت کرتا ہے۔
• س28: Quick Return Motion Mechanism (تیز واپسی حرکت کا نظام) کیا ہے؟
  جواب: Quick Return Motion Mechanism (تیز واپسی حرکت کا نظام) وہ نظام ہے جس میں cutting tool (کاٹنے والا آلہ) آگے کی حرکت میں زیادہ وقت لیتا ہے جبکہ واپس آنے کی حرکت کم وقت میں مکمل ہو جاتی ہے۔
• س29: Quick Return Motion Mechanism (تیز واپسی حرکت کے نظام) کی اقسام بیان کریں۔
  جواب: اس کی اقسام درج ذیل ہیں:

  • ● Crank and Slotted Lever Mechanism (کرینک اور سلاٹڈ لیور نظام)
  • ● Whitworth Mechanism (وٹ ورتھ نظام)
• س30: Quick Return Motion Mechanism (تیز واپسی حرکت کے نظام) کے استعمالات بیان کریں۔
  جواب: اس کے استعمالات درج ذیل ہیں:

  • ● Shaping Machines (شیپنگ مشینیں)
  • ● Slotting Machines (سلٹنگ مشینیں)
  • ● Planers (پلینر مشینیں)
• س31: اگر S.H.M (Simple Harmonic Motion) کا amplitude 10cm اور frequency 20 cycles/s ہو تو زیادہ سے زیادہ velocity اور acceleration معلوم کریں۔
  جواب: دی گئی معلومات:
  Amplitude, A = 10 cm = 0.10 m
  Frequency, f = 20 cycles/s
  
  مرحلہ 1: زاویائی رفتار (Angular Velocity)
  فارمولا: ω = 2πf
  ω = 2π × 20
  ω = 40π rad/s
  
  مرحلہ 2: زیادہ سے زیادہ رفتار (Maximum Velocity)
  فارمولا: V_max = ωA
  V_max = 40π × 0.10
  V_max = 4π m/s
  V_max = 4 × 3.14
  V_max = 12.56 m/s
  
  مرحلہ 3: زیادہ سے زیادہ تعجیل (Maximum Acceleration)
  فارمولا: a_max = ω²A
  a_max = (40π)² × 0.10
  a_max = 1600π² × 0.10
  a_max = 160π²
  a_max = 160 × 9.87
  a_max = 1579.2 m/s²
  
  حتمی جواب:
  زیادہ سے زیادہ رفتار = 12.56 m/s
  زیادہ سے زیادہ تعجیل = 1579.2 m/s²
• س32: ایک سادہ جھولا (Simple Pendulum) 2 vibrations فی سیکنڈ مکمل کرتا ہے۔ اگر g = 9.8 m/s² ہو تو جھولے کی لمبائی معلوم کریں۔
  جواب: دی گئی معلومات:
  Frequency, f = 2 vibrations/s
  Acceleration due to gravity, g = 9.8 m/s²
  
  مرحلہ 1: وقتِ دورانیہ (Time Period) نکالیں
  فارمولا: T = 1/f
  T = 1/2
  T = 0.5 s
  
  مرحلہ 2: سادہ جھولے کا فارمولا
  T = 2π √(L/g)
  
  مرحلہ 3: L کے لیے فارمولا ترتیب دیں
  T² = 4π²(L/g)
  L = (g T²) / (4π²)
  
  مرحلہ 4: قیمتیں رکھیں
  L = (9.8 × (0.5)²) / (4π²)
  L = (9.8 × 0.25) / (4π²)
  L = 2.45 / (4π²)
  
  مرحلہ 5: حساب
  π² ≈ 9.87
  4π² ≈ 39.48
  
  L = 2.45 / 39.48
  L ≈ 0.062 m
  
  حتمی جواب:
  جھولے کی لمبائی ≈ 0.062 m = 6.2 cm
• س33: ریل گاڑی کے بفر (Railway Wagon Buffer) کو 5 cm دبا دیا جاتا ہے جب اس پر 200 N قوت لگائی جائے۔ اسپرنگ کانسٹنٹ (Spring Constant) معلوم کریں۔
  جواب: دی گئی معلومات:
  Force, F = 200 N
  Compression, x = 5 cm = 0.05 m
  
  مرحلہ 1: اسپرنگ کا فارمولا (Hooke's Law)
  F = kx
  k = F / x
  
  مرحلہ 2: قیمتیں رکھیں
  k = 200 / 0.05
  
  مرحلہ 3: حساب
  k = 4000 N/m
  
  حتمی جواب:
  Spring Constant, k = 4000 N/m
• س34: 0.5 kg کمیت (mass) والا جسم ایک اسپرنگ سے لٹکا ہوا ہے جس کا اسپرنگ کانسٹنٹ (Spring Constant) 8 N/m ہے۔ اس کا وقتِ دورانیہ (Time Period) معلوم کریں۔
  جواب: دی گئی معلومات:
  Mass, m = 0.5 kg
  Spring Constant, k = 8 N/m
  
  مرحلہ 1: وقتِ دورانیہ کا فارمولا
  T = 2π √(m/k)
  
  مرحلہ 2: قیمتیں رکھیں
  T = 2π √(0.5 / 8)
  T = 2π √(0.0625)
  
  مرحلہ 3: جذر (Square Root)
  √0.0625 = 0.25
  
  T = 2π × 0.25
  T = 0.5π s
  
  مرحلہ 4: اندازہ (Approximation)
  π ≈ 3.14
  T = 0.5 × 3.14
  T = 1.57 s
  
  حتمی جواب:
  Time Period, T = 1.57 s