मेकेनिकल ऊर्जा

एक साइकिल चालक की यांत्रिक ऊर्जा

पिछले लेखों में हमने गहन विश्लेषण किया गतिज ऊर्जा और इससे जुड़ी हर चीज इस मामले में, हम प्रशिक्षण जारी रखते हैं और अध्ययन के लिए आगे बढ़ते हैं मेकेनिकल ऊर्जा। इस प्रकार की ऊर्जा वह है जो एक शरीर के काम से उत्पन्न होती है। इसे अन्य निकायों के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है। यह कहा जा सकता है कि यह लोचदार और / या गुरुत्वाकर्षण क्षमता वाली ऊर्जा के साथ पिंडों की गति से उत्पन्न गतिज ऊर्जा का योग है। यह ऊर्जा शरीर की अंतःक्रिया के माध्यम से उस स्थिति के संबंध में उत्पन्न होती है जो प्रत्येक के पास होती है।

इस पोस्ट में आप यांत्रिक ऊर्जा से संबंधित हर चीज को जानेंगे, यह कैसे काम करता है, इसकी गणना और इसकी उपयोगिताओं के बारे में। क्या आप इसके बारे में सीखना चाहेंगे? पढ़ते रहिए 🙂

यांत्रिक ऊर्जा की व्याख्या

मेकेनिकल ऊर्जा

इसे समझना आसान बनाने के लिए, आइए एक उदाहरण लेते हैं। आइए एक ऐसी वस्तु के बारे में सोचें जो जमीन से कुछ दूरी पर फेंकी गई हो। वह वस्तु पिछली गतिज ऊर्जा को ले जाएगी क्योंकि वह गतिमान है। जैसा कि यह आगे बढ़ता है, यह एक गति और गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा प्राप्त करता है जब इसे जमीनी स्तर से ऊपर उठाया जाता है। आइए एक उदाहरण के रूप में गेंद को फेंकते हैं।

इस बात को ध्यान में रखते हुए कि हमारी बांह की एक्सरसाइज गेंद पर काम करती है, यह गतिज ऊर्जा को उसमें स्थानांतरित कर देती है ताकि वह घूम सके। इस उदाहरण में हम विचार करने जा रहे हैं हवा के साथ नगण्य घर्षण बल या फिर यह गणना करना और अवधारणा को सीखना बहुत मुश्किल होगा। जब गेंद को फेंक दिया गया है और हवा में है, तो यह गतिज ऊर्जा को वहन करती है जो इसे स्थानांतरित करने के लिए ड्राइव करती है और गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा जो इसे जमीन पर खींचती है क्योंकि यह ऊंचा है।

हमें हमेशा यह ध्यान रखना चाहिए कि हम गुरुत्वाकर्षण बल के अधीन हैं। पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण हमें धरातल की ओर धकेलता है प्रति सेकंड 9,8 मीटर की त्वरण। दोनों बलों जो गेंद के साथ बातचीत कर रहे हैं उनकी गति, त्वरण और दिशा अलग है। इसलिए, यांत्रिक ऊर्जा दोनों ऊर्जाओं का परिणाम है।

अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली के अनुसार यांत्रिक ऊर्जा के मापन की इकाई जूल है।

सूत्र

कोई गेंद फेंकना

भौतिकविदों के लिए, यांत्रिक ऊर्जा की गणना गतिज ऊर्जा और गुरुत्वाकर्षण क्षमता के योग में बदल जाती है। यह सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया है:

इम = ईक् + एप

जहाँ Em एक यांत्रिक ऊर्जा है, Ec द गतिज और Ep संभावित है। हमने एक और पोस्ट में गतिज ऊर्जा सूत्र को देखा। जब हम गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा के बारे में बात करते हैं, तो हम बड़े पैमाने पर ऊंचाई और गुरुत्वाकर्षण के परिणाम के बारे में बात कर रहे हैं। इन इकाइयों का गुणन हमें किसी वस्तु की संभावित ऊर्जा दिखाता है।

ऊर्जा के संरक्षण का सिद्धांत

एक मोटरसाइकिल की यांत्रिक ऊर्जा

शिक्षकों ने हमेशा जोर देकर कहा है कि ऊर्जा न तो बनाई जाती है और न ही नष्ट होती है, बल्कि रूपांतरित होती है। यह हमें ऊर्जा के संरक्षण के सिद्धांत में लाता है।

जब यांत्रिक ऊर्जा एक पृथक प्रणाली से आती है (एक जिसमें कोई घर्षण नहीं होता है) रूढ़िवादी ताकतों के आधार पर (जो तंत्र की यांत्रिक ऊर्जा का संरक्षण करती है) इसका परिणाम स्थिर रहेगा। एक अन्य स्थिति में, शरीर की ऊर्जा स्थिर रहेगी क्योंकि परिवर्तन केवल ऊर्जा मोड में होता है और इसके मूल्य में नहीं। यही है, अगर ऊर्जा गतिज से संभावित या यांत्रिक में बदल जाती है।

उदाहरण के लिए, यदि हम गेंद को लंबवत फेंकते हैं, तो यह चढ़ाई के क्षण में सभी गतिज और संभावित ऊर्जा होगी। हालांकि, जब यह अपने उच्चतम बिंदु पर पहुंचता है, तो विस्थापन के बिना रोका जा रहा है, इसमें केवल गुरुत्वाकर्षण क्षमता ऊर्जा होगी। इस मामले में, ऊर्जा संरक्षित है, लेकिन संभावित मोड में।

इस कटौती को समीकरण के साथ गणितीय रूप से व्यक्त किया जा सकता है:

Em = Ec + Ep = स्थिर

अभ्यास के उदाहरण

व्यायाम और समस्याएं

आपको इस प्रकार की ऊर्जा का बेहतर शिक्षण देने के लिए, हम अभ्यास के कुछ उदाहरण देने जा रहे हैं और हम उन्हें चरण दर चरण हल करेंगे। इन सवालों में हम उन विभिन्न प्रकार की ऊर्जा को शामिल करेंगे जो हमने अब तक देखी हैं।

  1. गलत विकल्प की जाँच करें:
  2. a) गतिज ऊर्जा वह ऊर्जा है जो एक शरीर के पास है, क्योंकि यह गति में है।
  3. बी) यह कहा जा सकता है कि गुरुत्वाकर्षण क्षमता ऊर्जा वह ऊर्जा है जो एक शरीर के पास होती है क्योंकि यह पृथ्वी की सतह से एक निश्चित ऊंचाई पर स्थित है।
  4. ग) घर्षण की उपस्थिति के साथ, एक शरीर की कुल यांत्रिक ऊर्जा आम है।
  5. d) ब्रह्मांड की कुल ऊर्जा स्थिर है, और इसे एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित किया जा सकता है; हालाँकि, इसे बनाया या नष्ट नहीं किया जा सकता है।
  6. ई) जब किसी शरीर में गतिज ऊर्जा होती है, तो वह काम करने में सक्षम होता है।

इस मामले में, गलत विकल्प अंतिम है। कार्य उस वस्तु द्वारा नहीं किया जाता है जिसमें गतिज ऊर्जा होती हैलेकिन शरीर ने आपको वह ऊर्जा दी है। आइए गेंद के उदाहरण पर वापस जाएं। इसे हवा में फेंककर, हम ही हैं जो इसे गति देने के लिए गतिज ऊर्जा देने का काम करते हैं।

  1. बता दें कि मास एम के साथ एक बस एक पहाड़ी सड़क के साथ यात्रा करती है और एक ऊँचाई से उतरती है। बस चालक डाउनहिल दुर्घटनाग्रस्त होने से बचने के लिए ब्रेक लगाता रहता है। इससे बस के उतरते समय भी बस की गति स्थिर रहती है। इन शर्तों को ध्यान में रखते हुए, इंगित करें कि क्या यह सही है या गलत:
  • कार की गतिज ऊर्जा का परिवर्तन शून्य है।
  • बस-ग्राउंड सिस्टम की यांत्रिक ऊर्जा संरक्षित है, क्योंकि बस की गति स्थिर है।
  • बस-पृथ्वी प्रणाली की कुल ऊर्जा संरक्षित है, हालांकि यांत्रिक ऊर्जा का हिस्सा आंतरिक ऊर्जा में बदल जाता है।

इस अभ्यास का उत्तर V, F, V है। यानी पहला विकल्प सत्य है। यदि हम गतिज ऊर्जा के सूत्र में जाते हैं तो हम देख सकते हैं कि यदि गति स्थिर है, गतिज ऊर्जा स्थिर रहती है। यांत्रिक ऊर्जा संरक्षित नहीं है, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण क्षमता ऊंचाइयों से उतरते समय बदलती रहती है। अंतिम एक सच है, क्योंकि शरीर को गतिशील रखने के लिए वाहन की आंतरिक ऊर्जा बढ़ती है।

मुझे उम्मीद है कि इन उदाहरणों के साथ आप यांत्रिक ऊर्जा के बारे में बेहतर सीख सकते हैं और कई लोगों को शारीरिक परीक्षा उत्तीर्ण कर सकते हैं


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