This revised page was built from the existing Class 9 Physics library chapter (chapter-3-complete-guide-book.html) in the same series. No official Class 9 Physics book copy was on disk for a fresh page-by-page check, so no book page numbers are claimed and the exercise is carried over from the master chapter as given, not newly verified against the book. Answers follow the master chapter.
یہ نظرثانی شدہ صفحہ اسی سلسلے کے موجودہ جماعت نہم فزکس کے باب سے بنایا گیا ہے۔ کتاب کی کوئی مصدقہ نقل ڈسک پر موجود نہیں تھی، اس لیے کتاب کے صفحہ نمبرز کا دعویٰ نہیں کیا گیا، اور ایکسرسائز ماسٹر باب سے جوں کی توں لی گئی ہے۔
Newton's first law: a body continues in its state of rest or uniform motion in a straight line unless acted upon by a net external force. This property is called inertia — the resistance of a body to a change in its motion. Mass measures inertia: a heavier body has more inertia.
Examples: when a car suddenly accelerates from rest, you are pushed back into the seat — your body tends to stay at rest. When a bus stops suddenly, you lurch forward — your body tends to keep moving. A body moving with constant velocity in free space (no net force) will keep that velocity forever. The first law cannot be perfectly proved on Earth because friction and air resistance can never be fully removed.
نیوٹن کا پہلا قانون: کوئی جسم اپنی سکون یا سیدھی لکیر میں یکساں حرکت کی حالت میں رہتا ہے جب تک اس پر کوئی بیرونی خالص فورس نہ لگے۔ اس خاصیت کو انرشیا کہتے ہیں۔ کمیت انرشیا کی پیمائش ہے۔
مثالیں: گاڑی اچانک چلے تو آپ سیٹ میں پیچھے دھکیلے جاتے ہیں؛ بس اچانک رکے تو آگے جھکتے ہیں۔ زمین پر پہلا قانون مکمل طور پر ثابت نہیں ہو سکتا کیونکہ رگڑ کبھی مکمل ختم نہیں ہوتی۔
Newton's second law: when a net force F acts on a mass m, it produces acceleration a in the direction of the force: F = ma. The force in the second law is a net (resultant) force — all forces combined. Weight is the gravitational force on a mass: w = mg (g = 10 N kg−1 in this book, so an 80 kg person weighs 800 N on Earth and 80 × 1.6 = 128 N on the Moon).
Momentum p = mv (unit kg m s−1). The second law can also be written as F = change in momentum ÷ time. Impulse = F × Δt = change in momentum (mΔv). A large force acting for a very short time is best described by its impulse — the product of force and time — which is easy to determine even when F itself is hard to measure.
نیوٹن کا دوسرا قانون: خالص فورس F کمیت m پر a ایکسلریشن پیدا کرتی ہے: F = ma۔ دوسرے قانون کی فورس خالص فورس ہوتی ہے۔ وزن w = mg ہے (اس کتاب میں g = 10 N/kg، اس لیے 80 kg شخص کا وزن زمین پر 800 N اور چاند پر 128 N)۔
مومینٹم p = mv۔ دوسرا قانون یوں بھی لکھا جا سکتا ہے: F = مومینٹم میں تبدیلی ÷ وقت۔ امپلس = F × Δt = مومینٹم میں تبدیلی۔ بہت کم وقت کے لیے لگنے والی بڑی فورس کو امپلس سے بیان کرنا آسان ہے۔
Newton's third law: to every action there is an equal and opposite reaction. The two forces act on different bodies — that is why they do not cancel: the horse's argument in the exercise is wrong because the force on the cart and the force on the horse act on different bodies, and the cart moves because of the net force on the cart (including friction with the ground).
Conservation of linear momentum: in the absence of external forces, the total momentum of a system stays constant. This is equivalent to Newton's third law. Examples: a gun recoils when a bullet is fired (5 g bullet at 300 m s−1 from a 10 kg gun → recoil 0.15 m s−1 opposite); an astronaut throwing a wrench recoils the other way; two skaters pushing off move in opposite directions with momenta that cancel.
نیوٹن کا تیسرا قانون: ہر عمل کا برابر اور مخالف ردعمل ہوتا ہے۔ یہ دونوں فورسز مختلف اجسام پر لگتی ہیں، اس لیے ختم نہیں ہوتیں — گھوڑے کی دلیل اسی لیے غلط ہے کہ گاڑی پر لگنے والی فورس اور گھوڑے پر لگنے والی فورس الگ الگ اجسام پر ہیں۔
مومینٹم کی بقا: بیرونی فورس نہ ہو تو نظام کا کل مومینٹم ثابت رہتا ہے۔ یہ تیسرے قانون کے برابر ہے۔ مثالیں: بندوق کا پیچھے ہٹنا، خلاباز کا رنچ پھینک کر مخالف سمت میں جانا۔
Friction opposes relative motion between surfaces in contact. Static friction acts before motion starts (it adjusts up to a maximum); kinetic (sliding) friction acts during sliding and is usually smaller than maximum static friction. Rolling friction is much smaller than sliding friction — about a hundred times smaller — because a wheel touches the surface at (almost) a point: that is why ball bearings and wheels are used.
Friction is useful (walking, brakes, tyres gripping the road) and harmful (wear, wasted energy, heating). Lubricants reduce friction mainly by preventing direct contact of the surfaces. Tyre surface and braking force matter: worn, smooth tyres grip less, and a larger braking force stops a vehicle sooner.
رگڑ دو سطحوں کے درمیان نسبتی حرکت کی مخالفت کرتی ہے۔ اسٹیٹک رگڑ حرکت شروع ہونے سے پہلے لگتی ہے؛ کائنیٹک (سلائیڈنگ) رگڑ پھسلنے کے دوران لگتی ہے اور عام طور پر کم ہوتی ہے۔ رولنگ رگڑ سلائیڈنگ سے تقریباً سو گنا کم ہوتی ہے کیونکہ پہیہ سطح کو صرف ایک نقطے پر چھوتا ہے۔
رگڑ فائدہ مند بھی ہے (چلنا، بریک، ٹائر کی گرفت) اور نقصان دہ بھی (گھساؤ، توانائی کا ضیاع)۔ لبریکنٹ سطحوں کا براہ راست رابطہ روک کر رگڑ کم کرتا ہے۔
A falling body accelerates under gravity, but air resistance (drag) grows with speed. Terminal velocity is the constant velocity reached when the upward air resistance exactly balances the downward weight — then net force is zero and acceleration stops. A skydiver reaches terminal velocity before opening the parachute; the open parachute increases drag enormously, so a new, much lower terminal velocity is reached for a safe landing.
This also explains why, in air, a light, wide object (a feather, a paper sheet) falls slower than a compact heavy one: drag matters more for it — in a vacuum both would fall together at g.
گرتا ہوا جسم کشش ثقل سے تیز ہوتا ہے، لیکن ہوا کی مزاحمت رفتار کے ساتھ بڑھتی ہے۔ ٹرمینل ویلوسٹی وہ مستقل ویلوسٹی ہے جب اوپر کی ہوا کی مزاحمت نیچے کے وزن کے برابر ہو جائے — پھر خالص فورس صفر اور ایکسلریشن ختم۔ پیراشوٹ کھلنے سے ڈریگ بہت بڑھ جاتا ہے اور نئی، بہت کم ٹرمینل ویلوسٹی ملتی ہے۔
اسی لیے ہوا میں ہلکی چوڑی چیز (پر، کاغذ) آہستہ گرتی ہے — خلا میں دونوں ایک ساتھ گرتے۔
Answer: (d) Reaction — Newton's third law: the stone exerts an equal and opposite force on your foot. جواب: (ڈ) ردعمل — تیسرا قانون۔
Answer: (b) The resultant force on it is zero — acceleration lasts only while a net force acts; when the net force becomes zero, acceleration becomes zero. جواب: (ب) جب خالص فورس صفر ہو جائے۔
Answer: (c) Electrostatic force — it acts between charges without touch; friction, air resistance and tension all need contact. جواب: (ج) الیکٹروسٹیٹک فورس۔
Answer: (b) p′ = −p — same speed but opposite direction, so momentum reverses sign. (The change in momentum is −2p.) جواب: (ب) p′ = −p — سمت الٹ جاتی ہے۔
Answer: (c) 0 — in an elastic collision of equal masses, the moving particle stops and the resting one takes its velocity (momentum and energy conserved). جواب: (ج) صفر — پہلا ذرہ رک جاتا ہے۔
Answer: (c) Newton's third law — equal and opposite forces in a collision change momenta by equal and opposite amounts, so total momentum is conserved. جواب: (ج) نیوٹن کا تیسرا قانون۔
Answer: (c) −12 N — Δv = −2 − 10 = −12 m s−1; a = −12 ÷ 5 = −2.4 m s−2; F = 5 × (−2.4) = −12 N. جواب: (ج) −12 N۔
Answer: (c) Product of force and time — the impulse FΔt, which equals the change in momentum and can be found from velocities even when F and Δt separately are hard to measure. جواب: (ج) فورس اور وقت کا حاصل ضرب (امپلس)۔
Answer: (c) Prevents direct contact of the surfaces — a fluid layer keeps the rough surfaces apart, so friction falls. جواب: (ج) سطحوں کا براہ راست رابطہ روکتا ہے۔
Answer: The push forces are equal and opposite (third law). Momenta must cancel: 60 × 4 = 240 kg m s−1 one way, so the 80 kg skater gets 240 ÷ 80 = 3 m s−1 the opposite way. Total momentum stays zero. جواب: فورسز برابر مخالف؛ 80 kg اسکیٹر 3 m/s مخالف سمت میں جائے گا۔
Answer: Both stop the same change in momentum, but an airbag increases the stopping time Δt, so the average force F = Δp/Δt is much smaller — the same impulse spread over more time means less injury. جواب: ایئر بیگ رکنے کا وقت بڑھا دیتا ہے، اس لیے اوسط فورس کم ہو جاتی ہے۔
Answer: The two forces act on different bodies (cart vs horse), so they never cancel for either body. The cart accelerates because of the net force on the cart (horse's pull minus friction); the horse moves because of the net force on the horse (ground's push minus the cart's pull). جواب: دونوں فورسز مختلف اجسام پر ہیں، اس لیے ختم نہیں ہوتیں؛ ہر جسم اپنی خالص فورس سے حرکت کرتا ہے۔
Answer: To increase the stopping time Δt. For the same change in momentum, a longer Δt gives a smaller force (F = Δp/Δt), so the hands hurt less and the ball is less likely to bounce out. جواب: رکنے کا وقت بڑھتا ہے، فورس کم ہو جاتی ہے، ہاتھ کم دکھتے ہیں۔
Answer: Action–reaction: as the jumper pushes the boat backward to jump forward, the boat moves backward (it is light and free on water). The jumper's forward push is partly spent moving the boat, so they may fall short into the water. جواب: چھلانگ میں کشتی پیچھے ہٹ جاتی ہے، اس لیے چھلانگ چھوٹی پڑ سکتی ہے۔
Answer: Walking would be impossible (feet would slip), vehicles could neither start nor stop, things could not be held or placed, screws and knots would undo, and even standing would fail — almost every daily activity depends on friction. جواب: چلنا، گاڑی چلانا/روکنا، چیزیں پکڑنا سب ناممکن — روزمرہ زندگی رک جائے گی۔
Answer: Force is a push or pull: kicking a ball (changes motion), pressing clay (changes shape), brakes stopping a car (changes speed), a magnet pulling iron (acts at a distance). It is measured in newtons; it can change motion, direction or shape. جواب: دھکا/کھینچ — گیند کو لات، مٹی دبانا، بریک، مقناطیس کی کشش۔
Answer: First: a body keeps its state of rest/uniform motion unless a net force acts (inertia). Second: F = ma — net force produces acceleration in its own direction; also F = Δp/Δt. Third: every action has an equal and opposite reaction on a different body. جواب: پہلا: انرشیا؛ دوسرا: F = ma؛ تیسرا: برابر مخالف ردعمل۔
Answer: Momentum p = mv. Second law: F = (change in momentum) ÷ time = (mvf − mvi) ÷ t. For constant mass this gives F = ma. جواب: مومینٹم p = mv؛ دوسرا قانون: F = Δp/Δt۔
Answer: In the absence of external forces, the total momentum of a system remains constant. In a collision, what one body loses the other gains (third law), so the sum before equals the sum after — used for recoil, rockets, collisions. جواب: بیرونی فورس نہ ہو تو کل مومینٹم ثابت رہتا ہے — تصادم، ری کوائل، راکٹ۔
Answer: A small push does not move the block: static friction grows to match the push (up to its maximum). Once the push exceeds maximum static friction, the block slides, and kinetic friction (smaller, roughly constant) opposes the sliding. If the push is removed, kinetic friction decelerates and stops it. جواب: پہلے اسٹیٹک رگڑ دھکے کے برابر بڑھتی ہے، پھر کائنیٹک رگڑ پھسلنے کی مخالفت کرتی ہے۔
Answer: Tyres need friction to grip the road: treaded tyres grip better, especially on wet roads; smooth/worn tyres slip. Braking uses friction at brakes and tyres: a larger braking force stops the vehicle sooner (greater retardation), but if braking force exceeds tyre grip, wheels skid and stopping distance grows. جواب: ٹائر کی گرفت رگڑ سے ہے؛ زیادہ بریک فورس جلد روکتی ہے، مگر گرفت سے زیادہ فورس پہیے پھسلا دیتی ہے۔
Answer: (a) a = F/m = 5 ÷ 10 = 0.5 m s−2. (b) v = at = 0.5 × 5 = 2.5 m s−1. جواب: (الف) 0.5 m/s²، (ب) 2.5 m/s۔
Answer: Earth: w = 80 × 10 = 800 N. Moon: w = 80 × 1.6 = 128 N. جواب: زمین پر 800 N، چاند پر 128 N۔
Answer: a = (30 − 10) ÷ 10 = 2 m s−2. F = 800 × 2 = 1600 N. جواب: 1600 N۔
Answer: Momentum: 0.005 × 300 = 1.5 kg m s−1. Recoil speed = 1.5 ÷ 10 = 0.15 m s−1, opposite to the bullet (hence −0.15 m s−1). جواب: 0.15 m/s مخالف سمت میں۔
Answer: (a) 0.3 × 3.5 = 1.05 kg m s−1; recoil speed = 1.05 ÷ 70 = 0.015 = 1.5 × 10−2 m s−1 opposite. (b) Distance = 0.015 × (30 × 60) = 27 m. جواب: (الف) 1.5 × 10⁻² m/s، (ب) 27 m۔
Answer: Total momentum before = 6500 × 0.8 + 9200 × 1.2 = 5200 + 11,040 = 16,240. Total mass = 15,700 kg. Common velocity = 16,240 ÷ 15,700 ≈ 1.03 m s−1. جواب: 1.03 m/s۔
Answer: Total mass 60 kg; a = 90 ÷ 60 = 1.5 m s−2. First 8 s: S1 = ½ × 1.5 × 64 = 48 m; v = 12 m s−1. Next 8 s at 12 m s−1: S2 = 96 m. Total = 144 m. جواب: 144 m۔
Answer: Speed just before hit: √(2 × 10 × 1.8) = 6 m s−1 down. Speed just after: √(2 × 10 × 0.8) = 4 m s−1 up. Change in momentum = 0.4 × (4 − (−6)) = 0.4 × 10 = 4 N s upward. جواب: 4 N s اوپر کی طرف۔
Answer: Take the 0.2 kg ball's direction as positive: initial momentum = 0.2 × 20 + 0.4 × (−5) = 4 − 2 = 2. After: 0.2 × 6 + 0.4 × v = 2 → 0.4v = 0.8 → v = 2 m s−1 (in the first ball's original direction). جواب: 2 m/s۔