ٹর্ক اور رینچ لیب

ٹর্ক اور رینچ لیب ایک انٹرایکٹو 3D روٹیشنل میکینکس سمولیشن ہے جو سکیلر میگنیٹیوڈ tau = r F sin theta اور 3D دائیں ہاتھ کے اصول کے ویکٹر کراس پروڈکٹ tau = r x F دونوں کا تصور پیش کرتا ہے۔ ایک اسٹیل رینچ ورک بینچ پر مسدس بولٹ کو پکڑتا ہے جبکہ طلباء شافٹ کے ساتھ فورس گرپ کو گھسیٹتے ہیں (r 0.15 m سے 0.65 m تک) اور پل اینگل theta (15 سے 165 ڈگری) کو تبدیل کرتے ہیں۔ رنگین 3D تیر رینچ کے ساتھ لیور آرم ویکٹر r، لاگو فورس ویکٹر F، پیلا عمودی مومنٹ آرم r_perp = r sin theta، اور بولٹ محور کے ساتھ اٹھنے والا عمودی سبز ٹर्क ویکٹر دکھاتے ہیں۔ ایک بار جب tau بریک اوے فریکشن کی حد سے تجاوز کر جاتا ہے، تو بولٹ آزاد ہو جاتا ہے اور گھومتا ہے۔

• r = 0.20 m سے r = 0.60 m تک نارنجی گرپ ہینڈل کو باہر کی طرف گھسیٹیں اور عمودی سبز ٹर्क تیر tau = r x F کو اس وقت تک بڑھتے ہوئے دیکھیں جب تک کہ پھنسا ہوا بولٹ آزاد ہو کر گھوم نہ جائے۔
• پل اینگل theta کو 30 ڈگری سے 90 ڈگری اور پھر 150 ڈگری تک تبدیل کریں، اس بات کا مشاہدہ کرتے ہوئے کہ پیلا مومنٹ آرم r sin theta اس وقت اپنی زیادہ سے زیادہ حد تک کیسے پہنچتا ہے جب آپ رینچ کے عمودی کھینچتے ہیں۔
• فورس کو لیور آرم کے عمودی سیدھ میں کرنے اور ٹर्क کا کسی ترچھے پل کے ساتھ موازنہ کرنے کے لیے اسنیپ theta = 90 ڈگری کے بٹن پر کلک کریں یا ہیکس بولٹ پر کلک کریں۔
• لیور آرم r، F کے عمل کی لکیر، اور عمودی مومنٹ آرم r sin theta سے بننے والے ہندسی دائیں زاویہ مثلث کا معائنہ کرنے کے لیے ٹاپ پلین (r x F) کیمرے کے منظر پر جائیں۔
• بولٹ بریک اوے فریکشن کو 85 N·m تک بڑھائیں اور بولٹ کو ڈھیلا کرنے کے لیے درکار لیور آرم r اور فورس F کا کم از کم مجموعہ تلاش کریں۔

1. 1tau = r F sin theta کا استعمال کرتے ہوئے ٹर्क کے میگنیٹیوڈ کا حساب لگائیں اور عمودی مومنٹ آرم r_perp = r sin theta کی شناخت کریں۔
2. 2ٹर्क ویکٹر tau = r x F کی محوری سمت کا تعین کرنے کے لیے 3D دائیں ہاتھ کا اصول استعمال کریں۔
3. 3وضاحت کریں کہ رینچ ہینڈل پر 90 ڈگری پر کھینچنے سے زیادہ سے زیادہ ٹर्क کیوں پیدا ہوتا ہے جبکہ ہینڈل کے ساتھ کھینچنے (0 یا 180 ڈگری) سے صفر ٹर्क کیوں پیدا ہوتا ہے۔
4. 4پیش گوئی کریں کہ آیا کوئی لاگو ٹर्क جامد فریکشن کی حد پر قابو پائے گا اور کونیی ایکسلریشن پیدا کرے گا۔

اساتذہ کے عام سوالات