F = ma حرکیات کی بنیاد ہے۔ 1 نیوٹن 1 کلوگرام کو 1 m/s² کی رفتار سے تیز کرتا ہے۔ ہر وہ قوت جو آپ محسوس کرتے ہیں وہ کمیت ہے جو اسراع کی مزاحمت کر رہی ہے۔

• 1 N = 1 kg·m/s²
• دوگنی قوت → دوگنا اسراع
• قوت ایک ویکٹر ہے (سمت رکھتی ہے)
• خالص قوت حرکت کا تعین کرتی ہے

وزن کشش ثقل کی قوت ہے: W = mg۔ آپ کی کمیت مستقل ہے، لیکن وزن کشش ثقل کے ساتھ بدلتا ہے۔ چاند پر، آپ کا وزن زمین کے وزن کا 1/6 ہوتا ہے۔

• کمیت (kg) ≠ وزن (N)
• وزن = کمیت × کشش ثقل
• 1 kgf = زمین پر 9.81 N
• مدار میں بے وزنی = اب بھی کمیت ہے

رابطہ قوتیں اشیاء کو چھوتی ہیں (رگڑ، تناؤ)۔ غیر رابطہ قوتیں فاصلے پر کام کرتی ہیں (کشش ثقل، مقناطیسیت، بجلی)۔

• تناؤ رسیوں/کیبلز کے ساتھ کھینچتا ہے
• رگڑ حرکت کی مخالفت کرتی ہے
• عمودی قوت سطحوں کے عمود ہوتی ہے
• کشش ثقل ہمیشہ کشش کی ہوتی ہے، کبھی بھی دفع کی نہیں ہوتی

نیوٹن (N) SI کی بنیادی اکائی ہے۔ بنیادی مستقلات سے تعریف شدہ: kg, m, s۔ تمام سائنسی کاموں میں استعمال ہوتا ہے۔

• 1 N = 1 kg·m/s² (عین مطابق)
• بڑی قوتوں کے لیے kN, MN
• صحت سے متعلق کام کے لیے mN, µN
• انجینئرنگ/طبیعیات میں عالمگیر

زمین کی کشش ثقل پر مبنی قوت کی اکائیاں۔ 1 kgf = 1 کلوگرام کو کشش ثقل کے خلاف رکھنے کے لیے درکار قوت۔ بدیہی لیکن مقام پر منحصر۔

• kgf = کلوگرام-فورس = 9.81 N
• lbf = پاؤنڈ-فورس = 4.45 N
• tonf = ٹن-فورس (میٹرک/شارٹ/لانگ)
• زمین پر کشش ثقل ±0.5% تک مختلف ہوتی ہے

ڈائن (CGS) چھوٹی قوتوں کے لیے: 1 dyn = 10⁻⁵ N۔ پاؤنڈل (امپیریل مطلق) شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے۔ کوانٹم پیمانوں کے لیے ایٹمی/پلانک قوتیں۔

• 1 dyne = 1 g·cm/s²
• پاؤنڈل = 1 lb·ft/s² (مطلق)
• ایٹمی اکائی ≈ 8.2×10⁻⁸ N
• پلانک قوت ≈ 1.2×10⁴⁴ N

پہلا: اشیاء تبدیلی کی مزاحمت کرتی ہیں (جمود)۔ دوسرا: F=ma اسے مقداری بناتا ہے۔ تیسرا: ہر عمل کا ایک برابر اور مخالف ردعمل ہوتا ہے۔

• قانون 1: کوئی خالص قوت نہیں → کوئی اسراع نہیں
• قانون 2: F = ma (نیوٹن کی تعریف کرتا ہے)
• قانون 3: عمل-ردعمل کے جوڑے
• قوانین تمام کلاسیکی حرکت کی پیش گوئی کرتے ہیں

قوتیں ویکٹر کے طور پر جمع ہوتی ہیں، سادہ جمع کے طور پر نہیں۔ 90° پر دو 10 N کی قوتیں 14.1 N (√200) بناتی ہیں، نہ کہ 20 N۔

• مقدار + سمت درکار ہے
• عمود کے لیے پائیتھاگورین تھیورم کا استعمال کریں
• متوازی قوتیں براہ راست جمع/تفریق ہوتی ہیں
• توازن: خالص قوت = 0

چار بنیادی قوتیں کائنات پر حکومت کرتی ہیں: کشش ثقل، برقی مقناطیسیت، مضبوط نیوکلیئر، کمزور نیوکلیئر۔ باقی سب کچھ ان کا مجموعہ ہے۔

• کشش ثقل: سب سے کمزور، لامحدود رینج
• برقی مقناطیسیت: چارجز، کیمیا
• مضبوط قوت: پروٹون میں کوارکس کو باندھتی ہے
• کمزور قوت: تابکار زوال

عمارتیں بہت بڑی قوتوں کا مقابلہ کرتی ہیں: ہوا، زلزلے، بوجھ۔ کالم، بیم kN سے MN قوتوں کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔

• پل کے کیبلز: 100+ MN تناؤ
• عمارت کے کالم: 1-10 MN دباؤ
• فلک بوس عمارت پر ہوا: 50+ MN پس منظر کی قوت
• حفاظتی عنصر عام طور پر 2-3× ہوتا ہے

راکٹ کا زور میگا نیوٹن میں ماپا جاتا ہے۔ ہوائی جہاز کے انجن کلو نیوٹن پیدا کرتے ہیں۔ کشش ثقل سے بچنے کے لیے ہر نیوٹن شمار ہوتا ہے۔

• سیٹرن V: 35 MN زور
• بوئنگ 747 انجن: ہر ایک 280 kN
• فیلکن 9: اڑان کے وقت 7.6 MN
• ISS ری بوسٹ: 0.3 kN (مسلسل)

ٹارک رنچ، ہائیڈرولکس، فاسٹنرز سبھی قوت میں درجہ بند ہیں۔ حفاظت اور کارکردگی کے لیے اہم ہیں۔

• کار کے لگ نٹس: 100-140 N·m ٹارک
• ہائیڈرولک پریس: 10+ MN صلاحیت
• بولٹ کا تناؤ: عام طور پر kN رینج
• اسپرنگ مستقل N/m یا kN/m میں

تخمینے کے لیے 10 سے تقسیم کریں: 100 N ≈ 10 kgf (عین مطابق: 10.2)

• 1 kgf = 9.81 N (عین مطابق)
• 10 kgf ≈ 100 N
• 100 kgf ≈ 1 kN
• فوری: N ÷ 10 → kgf

1 lbf ≈ 4.5 N۔ N کو 4.5 سے تقسیم کرکے lbf حاصل کریں۔

• 1 lbf = 4.448 N (عین مطابق)
• 100 N ≈ 22.5 lbf
• 1 kN ≈ 225 lbf
• ذہنی حساب: N ÷ 4.5 → lbf

1 N = 100,000 ڈائن۔ صرف اعشاریہ 5 جگہیں منتقل کریں۔

• 1 dyn = 10⁻⁵ N
• 1 N = 10⁵ dyn
• CGS سے SI: ×10⁻⁵
• آج کل شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے

سیٹرن V راکٹ کا زور: 35 MN۔ اسے پاؤنڈ-فورس میں تبدیل کریں۔

35 MN = 35,000,000 N۔ 1 N = 0.22481 lbf۔ 35M × 0.22481 = 7.87 ملین lbf

70 کلوگرام کا شخص۔ زمین بمقابلہ مریخ پر وزن (g = 3.71 m/s²)?

زمین: 70 × 9.81 = 686 N۔ مریخ: 70 × 3.71 = 260 N۔ کمیت وہی، وزن 38%۔

پل کی کیبل 500 ٹن سہارا دیتی ہے۔ MN میں تناؤ کیا ہے؟

500 میٹرک ٹن = 500,000 کلوگرام۔ F = mg = 500,000 × 9.81 = 4.9 MN

جبڑے کا مسیٹر پٹھا 400 N کاٹنے کی قوت ڈالتا ہے (900 lbf)۔ مگرمچھ: 17 kN۔ معدوم میگالوڈن: 180 kN—ایک کار کو کچلنے کے لیے کافی۔

پسو 0.0002 N قوت سے چھلانگ لگاتا ہے لیکن 100g پر تیز ہوتا ہے۔ اس کی ٹانگیں اسپرنگ ہیں جو توانائی ذخیرہ کرتی ہیں، اسے پٹھوں کے سکڑنے سے زیادہ تیزی سے جاری کرتی ہیں۔

بلیک ہول کے قریب، مدوجزری قوت آپ کو کھینچتی ہے: پاؤں سر سے 10⁹ N زیادہ محسوس کرتے ہیں۔ اسے 'اسپیگیٹیفیکیشن' کہتے ہیں۔ آپ کو ایٹم بہ ایٹم پھاڑ دیا جائے گا۔

چاند کی کشش ثقل زمین کے سمندروں پر 10¹⁶ N قوت کے ساتھ مدوجزر پیدا کرتی ہے۔ زمین چاند کو 2×10²⁰ N کے ساتھ واپس کھینچتی ہے—لیکن چاند پھر بھی 3.8 سینٹی میٹر/سال فرار ہو رہا ہے۔

مکڑی کا ریشم ~1 GPa تناؤ پر ٹوٹتا ہے۔ 1 mm² کراس سیکشن والا دھاگہ 100 کلوگرام (980 N) کو تھام لے گا—وزن کے لحاظ سے اسٹیل سے زیادہ مضبوط۔

AFM 0.1 نینو نیوٹن (10⁻¹⁰ N) تک کی قوتوں کو محسوس کرتا ہے۔ ایک ایٹم کے ٹکرانے کا پتہ لگا سکتا ہے۔ جیسے مدار سے ریت کے ایک ذرے کو محسوس کرنا۔

نیوٹن نے پرنسپیا میتھمیٹیکا شائع کی، جس میں F = ma اور حرکت کے تین قوانین کے ساتھ قوت کی تعریف کی گئی۔

پیئر بوگر نے پہاڑوں پر کشش ثقل کی قوت کی پیمائش کی، زمین کے کشش ثقل کے میدان میں تغیرات کو نوٹ کیا۔

کیونڈش نے ٹارشن بیلنس کا استعمال کرتے ہوئے زمین کا وزن کیا، کمیتوں کے درمیان کشش ثقل کی قوت کی پیمائش کی۔

برطانوی ایسوسی ایشن نے 'ڈائن' (CGS اکائی) کو 1 g·cm/s² کے طور پر تعریف کیا۔ بعد میں، نیوٹن کو SI کے لیے اپنایا گیا۔

CGPM نے نیوٹن کو SI نظام کے لیے kg·m/s² کے طور پر تعریف کیا۔ پرانے kgf اور تکنیکی اکائیوں کی جگہ لی۔

SI کو عالمی سطح پر سرکاری طور پر اپنایا گیا۔ نیوٹن سائنس اور انجینئرنگ کے لیے عالمگیر قوت کی اکائی بن گیا۔

ایٹمی قوت مائکروسکوپ ایجاد ہوا، جو پیکو نیوٹن قوتوں کا پتہ لگاتا ہے۔ نینو ٹیکنالوجی میں انقلاب برپا کیا۔

SI کی نئی تعریف: نیوٹن اب پلانک مستقل سے ماخوذ ہے۔ بنیادی طور پر عین مطابق، کوئی جسمانی نمونہ نہیں۔

کمیت (kg) مادے کی مقدار ہے؛ وزن (N) اس کمیت پر کشش ثقل کی قوت ہے۔ کمیت مستقل رہتی ہے؛ وزن کشش ثقل کے ساتھ بدلتا ہے۔ آپ کا وزن چاند پر 1/6 ہوتا ہے لیکن آپ کی کمیت وہی رہتی ہے۔

نیوٹن مطلق ہے—یہ کشش ثقل پر منحصر نہیں ہے۔ kgf/lbf زمین کی کشش ثقل (9.81 m/s²) کو فرض کرتے ہیں۔ چاند یا مریخ پر، kgf/lbf غلط ہوں گے۔ نیوٹن کائنات میں ہر جگہ کام کرتا ہے۔

اوسط شخص: 400 N دھکا، 500 N کھنچاؤ (مختصر وقفے کے لیے)۔ تربیت یافتہ کھلاڑی: 1000+ N۔ عالمی معیار کا ڈیڈ لفٹ: ~5000 N (~500 kg × 9.81)۔ کاٹنے کی قوت: اوسط 400 N، زیادہ سے زیادہ 900 N۔

کِپ = 1000 lbf (کلو پاؤنڈ-فورس)۔ امریکی ساختی انجینئرز پل/عمارت کے بوجھ کے لیے کِپس کا استعمال کرتے ہیں تاکہ بڑے اعداد لکھنے سے بچ سکیں۔ 50 کِپس = 50,000 lbf = 222 kN۔

شاذ و نادر ہی۔ ڈائن (CGS اکائی) پرانی درسی کتابوں میں نظر آتا ہے۔ جدید سائنس ملی نیوٹن (mN) استعمال کرتی ہے۔ 1 mN = 100 dyn۔ CGS نظام کچھ مخصوص شعبوں کے علاوہ متروک ہو چکا ہے۔

وزن ہی قوت ہے۔ فارمولا: F = mg۔ مثال: 70 کلوگرام کا شخص → زمین پر 70 × 9.81 = 686 N۔ چاند پر: 70 × 1.62 = 113 N۔ کمیت (70 کلوگرام) تبدیل نہیں ہوتی۔