भौतिकी में ऊर्जा

हम बताते हैं कि भौतिकी में ऊर्जा क्या है, संभावित और गतिज ऊर्जा क्या है। साथ ही बल कैसे कार्य करता है और क्या कार्य है।

ऊर्जा एक निश्चित कार्य को करने की क्षमता है।

ऊर्जा क्या है?

में शारीरिक, हम ऊर्जा को एक निश्चित कार्य करने के लिए एक प्रणाली या घटना की क्षमता के रूप में संदर्भित करते हैं। ऊर्जा शब्द ग्रीक से आया हैशक्तिशाली जिसका अर्थ है "कार्रवाई का बल" या "कार्य का बल"। यह इस विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली अवधारणा है और सामान्य रूप से अन्य में, विभिन्न अर्थों और अर्थों के साथ।

ऊर्जा में भौतिकी के हित में काम करने की यह क्षमता महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह अनुशासन की प्रणालियों का अध्ययन करता है प्रकृति क्रियाओं और प्रतिक्रियाओं के रूप में जिसमें पदार्थ परस्पर संबंधित होता है और ऊर्जा एक प्रणाली से दूसरी प्रणाली में, एक रूप से दूसरे रूप में स्थानांतरित होती है।

वास्तव में, ऊर्जा ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम (शास्त्रीय यांत्रिकी, यानी न्यूटनियन में) के अनुसार नियंत्रित होती है, जो यह स्थापित करती है कि ऊर्जा की मात्राब्रम्हांड यह हमेशा स्थिर, स्थायी है और इसे न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, केवल रूपांतरित किया जा सकता है।

दूसरी ओर, सापेक्षतावादी यांत्रिकी में, द्वारा शासितसापेक्षता के सिद्धांत अल्बर्ट आइंस्टीन, ऊर्जा और द्रव्यमान एक घनिष्ठ संबंध है जो प्रसिद्ध समीकरण को परिभाषित करता है ई = एम.सी2, अर्थात्, ऊर्जा द्रव्यमान समय के बराबर होती हैप्रकाश कि गति चुकता। इस प्रकार, सभी निकायों, केवल इसलिए कि वे पदार्थ से बने हैं, में आइंस्टीन के समीकरण द्वारा दी गई ऊर्जा की मात्रा है।

दूसरी ओर, ऊर्जा (ई) और कार्य (डब्ल्यू) बराबर हैं, इसलिए उन्हें एक ही प्रकार की इकाइयों में मापा जाता है: जूल या जूल (जे), यानी न्यूटन प्रति मीटर (एन / एम)।

संभावित ऊर्जा

संभावित ऊर्जा एक शरीर या भौतिक प्रणाली से जुड़ी होती है जो उसकी स्थिति या उसकी ऊंचाई के आधार पर निर्धारित होती है, जो कि बलों के क्षेत्र पर आधारित होती है जिसमें वह विसर्जित होता है। इस प्रकार की ऊर्जा को इसमें वर्गीकृत किया जा सकता है:

  • गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा। यह वह ऊर्जा है जो एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में विसर्जित होने पर एक विशाल पिंड के पास होती है। वस्तुओं के चारों ओर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बनाए जाते हैं जनता बहुत बड़ा (जैसे का जनसमूह) ग्रहों और यह रवि) उदाहरण के लिए, एक रोलर कोस्टर कार की अधिकतम ऊंचाई की स्थिति में अधिकतम संभावित ऊर्जा होती है क्योंकि यह पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में डूबी हुई है। एक बार जब वैगन गिरा दिया जाता है, तो यह ऊंचाई खो देता है और संभावित ऊर्जा गतिज ऊर्जा में बदल जाती है।
  • इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित ऊर्जा. के बारे में बिजली संभावित ऊर्जा की अवधारणा को भी लागू करता है, जिसे ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित किया जा सकता है, जैसे कि कैनेटीक्स, थर्मल या रोशनी, की विशाल बहुमुखी प्रतिभा को देखते हुए विद्युत. इस मामले में ऊर्जा आवेशित कणों द्वारा उत्पन्न विद्युत बलों के क्षेत्र से उत्पन्न होती है।
  • लोचदार ऊर्जा क्षमता। लोचदार स्थितिज ऊर्जा का संबंध के गुण से है लोच पदार्थ का, जो अपने प्रतिरोध से अधिक विरूपण बलों के अधीन होने के बाद अपने मूल आकार को पुनः प्राप्त करने की प्रवृत्ति है। लोचदार ऊर्जा का एक स्पष्ट उदाहरण एक वसंत का है जो बाहरी बल के परिणामस्वरूप फैलता है या सिकुड़ता है और उस बल के लागू नहीं होने पर अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाता है। एक अन्य उदाहरण धनुष और तीर प्रणाली है। उत्तरार्द्ध में, लोचदार संभावित ऊर्जा अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाती है क्योंकि लोचदार फाइबर खींचकर चाप खींचा जाता है, लकड़ी को थोड़ा झुकाता है, लेकिन शून्य गति के साथ। अगले ही क्षण स्थितिज ऊर्जा गतिज हो जाती है और तीर पूरी गति से आगे की ओर फेंका जाता है।

गतिज ऊर्जा

एक निश्चित गति से गतिमान पिंड में संबद्ध गतिज ऊर्जा होगी।

गतिज ऊर्जा गति की ऊर्जा है, और इसे आमतौर पर संकेतों द्वारा निर्दिष्ट किया जाता हैटी याचुनाव आयोगक्योंकि यह भौतिकी के विभिन्न क्षेत्रों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। एक निश्चित गति से गतिमान पिंड में संबद्ध गतिज ऊर्जा होगी।

गतिज ऊर्जा की अवधारणा में महत्वपूर्ण है तापमान, वास्तव में तापमान की गतिज ऊर्जा है कणों जो किसी एक पदार्थ या वस्तु का निर्माण करते हैं।

गति (v) से गतिमान पिंड की गतिज ऊर्जा की गणना के लिए पारंपरिक सूत्र निम्नलिखित है:ईसी = ½.m.v2

बल

भौतिकी में, बल यह एक सदिश राशि है (दिशा और समझ से संपन्न) और गति की मात्रा या किसी दिए गए शरीर या सामग्री के आकार को संशोधित करने में सक्षम है। यह प्रयास या ऊर्जा के बराबर नहीं है।

बल को अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में न्यूटन (N) द्वारा मापा जाता है। एक न्यूटन को 1 किलो द्रव्यमान की वस्तु को 1 मी/से2 से गति देने के लिए आवश्यक बल की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है।

काम

न्यूटनियन (शास्त्रीय) भौतिकी में, बल के कार्य को बल के गुणनफल और उस दूरी के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसके माध्यम से वह बल लगाया जाता है।

यह कार्य इसे तेजी से स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा के बराबर होगा।

कार्य को प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता हैवू (अंग्रेजी काकाम), एक अदिश परिमाण (दिशा के बिना) है और इसे ऊर्जा (जूल) के समान इकाइयों में व्यक्त किया जाता है।

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