- यांत्रिक ऊर्जा क्या है?
- यांत्रिक ऊर्जा के प्रकार
- यांत्रिक ऊर्जा के उदाहरण
- गतिज और संभावित यांत्रिक ऊर्जा
हम बताते हैं कि यांत्रिक ऊर्जा क्या है और इसे कैसे वर्गीकृत किया जा सकता है। इसके अलावा, उदाहरण और संभावित और गतिज यांत्रिक ऊर्जा।
यांत्रिक ऊर्जा क्या है?
यांत्रिक ऊर्जा किसी पिंड की गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा का योग है या प्रणाली. गतिज ऊर्जा वह ऊर्जा है जो शरीर में होती है गति, क्योंकि यह उनकी गति और उनके द्रव्यमान पर निर्भर करता है। दूसरी ओर, संभावित ऊर्जा, उन बलों के काम से जुड़ी होती है जिन्हें रूढ़िवादी कहा जाता है, जैसे कि लोचदार और गुरुत्वाकर्षण बल, जो पिंडों के द्रव्यमान और उनकी स्थिति पर निर्भर करते हैं और संरचना.
ऊर्जा संरक्षण का सिद्धांत स्थापित करता है कि यांत्रिक ऊर्जा तब तक संरक्षित (स्थिर रहती है) जब तक कि शरीर या प्रणाली पर कार्य करने वाले बल रूढ़िवादी हैं, अर्थात, वे सिस्टम को ऊर्जा नहीं खोते हैं। इस सिद्धांत को गणितीय रूप से इस प्रकार लिखा जा सकता है:
एमेक = ईसी + एप = सीटीई
कहाँ पेचुनाव आयोग हैगतिज ऊर्जा प्रणाली के औरएपि उनकेसंभावित ऊर्जा, जो गुरुत्वाकर्षण, लोचदार, विद्युत आदि हो सकता है।
यदि व्यवस्था गैर-रूढ़िवादी ताकतों से प्रभावित होती है तो यह संबंध कायम नहीं रहता है। उदाहरण के लिए, घर्षण के साथ सतहों पर गति के मामले में (अधिकांश सतहों की तरह), गतिज ऊर्जा के रूप में विलुप्त हो जाती है गर्मी. एक प्रणाली की यांत्रिक ऊर्जा गर्मी के रूप में भी खो सकती है, उदाहरण के लिए थर्मोडायनामिक सिस्टम में जिसमें यांत्रिक ऊर्जा को परिवर्तित किया जा सकता है थर्मल.
यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग अक्सर कार्य करने या इसे ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है, जैसे किहाइड्रोलिक ऊर्जा (जब मनुष्य काम करने के लिए गिरते पानी की स्थितिज ऊर्जा का लाभ उठाता है)। एक अन्य उदाहरण पवन ऊर्जा है यासमुद्री जल ऊर्जा, जो हवा और ज्वार की गतिज ऊर्जा का उपयोग उन्हें दूसरे प्रकार की उपयोगी ऊर्जा में बदलने के लिए करती है।
यांत्रिक ऊर्जा के प्रकार
यांत्रिक ऊर्जा निम्नलिखित ऊर्जाओं का योग है:
- गतिज ऊर्जा. यह वस्तुओं या एक गतिशील प्रणाली के पास ऊर्जा है, और जो उनकी गति और उनके . पर निर्भर करती है द्रव्यमान. उदाहरण के लिए: गति में एक गेंद।
- संभावित ऊर्जा. यह एक रूढ़िवादी बल क्षेत्र के भीतर शरीर की स्थिति से जुड़ी ऊर्जा है, जैसे गुरुत्वाकर्षण, लोचदार, विद्युत, आदि। बदले में, संभावित ऊर्जा दो प्रकार की हो सकती है:
- गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा. यह वह ऊर्जा है जो की क्रिया के कारण होती हैगुरुत्वाकर्षण निकायों के ऊपर। उदाहरण के लिए: एक वस्तु जो एक निश्चित ऊंचाई से गिरती है।
- लोचदार ऊर्जा क्षमता. यह एक द्वारा विकृत प्रणालियों के पास मौजूद ऊर्जा है बल. सिस्टम में ऊर्जा तब तक बनी रहती है जब तक कि बल लागू नहीं होता है और इस प्रकार सिस्टम अपने मूल आकार में लौट आता है, लोचदार ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में बदल देता है। उदाहरण के लिए: एक वसंत जो बाहरी बल के माध्यम से फैला या अनुबंधित होता है, जब इसे लागू नहीं किया जाता है, तो वसंत को संतुलन की अपनी सामान्य स्थिति में लौटने की अनुमति मिलती है।
यांत्रिक ऊर्जा के उदाहरण
यांत्रिक ऊर्जा के विभिन्न रूपों में इसके कुछ संभावित उदाहरण निम्नलिखित हैं:
- एक रोलर कोस्टर गाड़ी। अपने उच्चतम बिंदु पर, गाड़ी एक सेकंड बाद स्वतंत्र रूप से गिरने के लिए पर्याप्त गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा (ऊंचाई के कारण) जमा कर चुकी होगी और इसे सभी गतिज ऊर्जा (गति के कारण) में परिवर्तित कर देगी और धधकती गति तक पहुंच जाएगी।
- एक पवनचक्की। हवा की गतिज ऊर्जा चक्की के ब्लेड को एक धक्का प्रदान करती है जो यांत्रिक कार्य में बदल जाती है: गियर को मोड़ना जो अनाज को कम पीस देगा।
- एक लोलक की गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जावजन यह गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है ताकि वह अपने पथ पर गति कर सके, जिससे कुल यांत्रिक ऊर्जा का संरक्षण हो सके।
- एक स्प्रिंगबोर्ड. डाइविंग बोर्ड से कूदने वाला व्यक्ति अपने वजन (गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा) का उपयोग डाइविंग बोर्ड को नीचे की ओर (लोचदार संभावित ऊर्जा) को विकृत करने के लिए करता है और यह, जब यह अपने आकार को पुनः प्राप्त करता है, तो इसे अपनी ऊंचाई (अधिक गुरुत्वाकर्षण क्षमता) बढ़ाकर ऊपर की ओर धकेलता है जो इसे कार्य करता है पानी में मुक्त रूप से गिरने के दौरान अक्सर गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
गतिज और संभावित यांत्रिक ऊर्जा
जैसा कि पहले ही कहा जा चुका है, यांत्रिक ऊर्जा में दो ऊर्जाएँ शामिल हैं: गतिज और क्षमता।
पहला के सरल सूत्र द्वारा परिकलित किया जा सकता हैईसी = ½ मीटर। वी 2 और आपकी इकाई माप पर अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली जूल (J) होगा।
इसके बजाय, संभावित ऊर्जा अपने विशेष विन्यास या बलों के क्षेत्र (गुरुत्वाकर्षण, लोचदार या विद्युत चुम्बकीय) के संबंध में इसकी स्थिति के कारण सिस्टम में संग्रहीत ऊर्जा की मात्रा है। यह ऊर्जा ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित होने में सक्षम है, जैसे कि कैनेटीक्स स्वयं।