मागील लेखांमध्ये आम्ही संपूर्ण विश्लेषण केले गतीशील उर्जा आणि सर्व संबंधित. या प्रकरणात, आम्ही प्रशिक्षण सुरू ठेवतो आणि अभ्यास चालू ठेवतो यांत्रिक ऊर्जा. या प्रकारची उर्जा शरीराच्या कार्याद्वारे तयार केली जाते. हे इतर संस्था दरम्यान हस्तांतरित केले जाऊ शकते. असे म्हटले जाऊ शकते की हे लवचिक आणि / किंवा गुरुत्वाकर्षण संभाव्य उर्जेसह शरीरातील हालचालींद्वारे निर्मित गतीशील उर्जाची बेरीज आहे. प्रत्येकजण असलेल्या स्थितीच्या संबंधात शरीरातील परस्पर संवादातून ही उर्जा तयार केली जाते.
या पोस्टमध्ये आपण यांत्रिक उर्जेशी संबंधित सर्व काही शिकू शकाल, ते कसे कार्य करते त्यापासून ते त्याची उपयोगिता आणि त्याची उपयुक्तता कशी मोजावी याविषयी. आपण त्याबद्दल जाणून घेऊ इच्छिता? वाचन सुरू ठेवा 🙂
यांत्रिक उर्जेचे स्पष्टीकरण
हे समजणे सोपे करण्यासाठी, एक उदाहरण घेऊ. चला त्या वस्तूचा विचार करूया जो जमिनीपासून दूरपासून फेकला गेला आहे. ते ऑब्जेक्ट मागील गतिज उर्जा घेऊन जाईल कारण ते गतिमान आहे. जसजसे पुढे जाईल तसतसे ते भूजल पातळीपेक्षा उंच केले जाते तेव्हा वेग आणि गुरुत्वीय संभाव्य उर्जा प्राप्त करते. एक उदाहरण म्हणून बॉल टाकले.
आपला हात बॉलवर कार्य करतो हे लक्षात घेता, ते गतीशील उर्जा त्यामध्ये स्थानांतरित करते जेणेकरून ते हालचाल करू शकेल. या उदाहरणात आम्ही विचार करणार आहोत हवेसह नगण्य घर्षण शक्ती अन्यथा गणना करणे आणि संकल्पना शिकणे खूप अवघड आहे. जेव्हा बॉल फेकला गेला आहे आणि तो हवेत असतो तेव्हा तो गतिशील उर्जा वाहून घेण्यास प्रवृत्त करतो आणि गुरुत्वाकर्षण संभाव्य उर्जा जी त्याला जमिनीवर खेचते कारण ती उन्नत झाली आहे.
आपण गुरुत्वाकर्षणाच्या अधीन आहोत हे आपण नेहमी लक्षात ठेवले पाहिजे. पृथ्वीचे गुरुत्व आपल्याला भूमीकडे खेचते प्रति सेकंद चौरस 9,8 मीटर एक प्रवेग. बॉलशी संवाद साधत असलेल्या दोन्ही शक्तींमध्ये वेग, वेग आणि दिशा भिन्न आहेत. म्हणून, यांत्रिकी उर्जा ही दोन्ही शक्तींचा परिणाम आहे.
आंतरराष्ट्रीय प्रणालीनुसार यांत्रिकी उर्जा मोजण्याचे एकक जौल आहे.
सुत्र
भौतिकशास्त्रज्ञांसाठी, यांत्रिक उर्जेची गणना करणे गतिज ऊर्जा आणि गुरुत्वाकर्षण संभाव्यतेच्या बेरीजमध्ये अनुवादित करते. हे सूत्रानुसार व्यक्त केले गेले आहेः
Em = EC + Ep
जेथे एम यांत्रिक ऊर्जा आहे, ईसी गतीशील आहे आणि एप संभाव्य आहे. आम्ही दुसर्या पोस्टमध्ये गतीशील उर्जा सूत्र पाहिले. जेव्हा आपण गुरुत्वाकर्षण संभाव्य उर्जेबद्दल बोलतो तेव्हा आपण वस्तुमान वेळेची उंची आणि गुरुत्वाकर्षणाच्या परिणामाबद्दल बोलत आहोत. या युनिट्सचे गुणाकार आम्हाला ऑब्जेक्टची संभाव्य उर्जा दर्शवितो.
उर्जा संवर्धनाचे तत्त्व
शिक्षक नेहमीच पुन्हा पुन्हा असा आग्रह धरत असतात की उर्जा ही निर्माण केली जात नाही किंवा नष्ट केली जात नाही, तर बदललीही आहे. हे आपल्याला उर्जेच्या संवर्धनाच्या तत्त्वावर आणते.
जेव्हा यांत्रिक उर्जा एका स्वतंत्र प्रणालीतून येते (ज्यामध्ये एक घर्षण नसते) पुराणमतवादी शक्तींवर आधारित असते (जे सिस्टमच्या यांत्रिक उर्जेचे संरक्षण करते) त्याचा परिणाम स्थिर राहील. दुसर्या परिस्थितीत, जोपर्यंत बदल केवळ उर्जा मोडमध्ये होतो आणि त्याच्या मूल्यात होत नाही तोपर्यंत शरीराची उर्जा स्थिर राहील. म्हणजेच, जर ऊर्जा गतिज पासून संभाव्य किंवा यांत्रिकीमध्ये बदलली गेली तर.
उदाहरणार्थ, आम्ही बॉल अनुलंब फेकल्यास त्यास चढत्या क्षणी सर्व गतीशील आणि संभाव्य उर्जा मिळेल. तथापि, जेव्हा ते उच्च स्थान गाठते, विस्थापनाशिवाय थांबविले जाते, तेव्हा त्यात केवळ गुरुत्वाकर्षण संभाव्य उर्जा असेल. या प्रकरणात, ऊर्जा संरक्षित आहे, परंतु संभाव्य मोडमध्ये.
ही वजा गणिताने समीकरणाने व्यक्त केली जाऊ शकते:
एम् = ईसी + एपी = स्थिर
व्यायामाची उदाहरणे
या प्रकारच्या उर्जेबद्दल आपल्याला चांगल्याप्रकारे शिक्षण देण्यासाठी आम्ही व्यायामाची काही उदाहरणे देणार आहोत आणि आम्ही त्यांचे चरण-चरण सोडवू. या प्रश्नांमध्ये आम्ही आतापर्यंत पाहिलेल्या उर्जेच्या विविध प्रकारांचा समावेश करू.
- चुकीचा पर्याय तपासा:
- अ) गतीशील उर्जा ही शरीरात असलेली उर्जा असते कारण ती गतिमान असते.
- ब) असे म्हटले जाऊ शकते की गुरुत्वाकर्षण संभाव्य उर्जा ही शरीरास असलेली उर्जा आहे कारण ती पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या वरच्या उंचीवर असते.
- क) शरीराची एकूण यांत्रिक ऊर्जा अगदी सामान्य आहे, जरी घर्षण दिसून येते.
- ड) विश्वाची एकूण उर्जा स्थिर आहे, आणि एका रूपातून दुसर्या रूपात बदलली जाऊ शकते; तथापि, ते तयार करणे किंवा नष्ट करणे शक्य नाही.
- e) शरीरात गतीशील उर्जा असते तेव्हा ते कार्य करण्यास सक्षम असते.
या प्रकरणात, चुकीचा पर्याय शेवटचा आहे. गतीशील उर्जा असलेल्या ऑब्जेक्टद्वारे हे काम केले जात नाहीपरंतु शरीराने आपल्याला ती ऊर्जा दिली आहे. चला बॉल उदाहरणात परत जाऊ या. जेव्हा आपण हे हवेत टाकतो, तेव्हा आपण गतिशील उर्जा देण्यासाठी हे कार्य करतात.
- समजू की मास मीटर असलेली बस डोंगराच्या रस्त्याने प्रवास करते आणि उंचीने खाली येते. उतारावरुन खाली कोसळणे टाळण्यासाठी बस चालक ब्रेक ठेवतो. यामुळे बस खाली येत असतानाही बसचा वेग स्थिर राहतो. या अटींचा विचार करून ते सत्य की खोटी आहे ते दर्शवा:
- कारच्या गतीशील उर्जेचे बदल शून्य आहे.
- बसची गति स्थिर असल्याने बस-ग्राउंड सिस्टमची यांत्रिक ऊर्जा संरक्षित केली जाते.
- बस-अर्थ सिस्टमची एकूण उर्जा संरक्षित आहे, जरी यांत्रिक उर्जेचा काही भाग अंतर्गत उर्जेमध्ये बदलला आहे.
या व्यायामाचे उत्तर म्हणजे व्ही, एफ, व्ही. म्हणजे, पहिला पर्याय सत्य आहे. जर आपण गतीशील ऊर्जेच्या सूत्राकडे गेलो तर आपल्याला दिसेल की वेग स्थिर असल्यास, गतिज उर्जा स्थिर राहील. यांत्रिकी ऊर्जेचे जतन केले जात नाही, कारण उंचीवरून खाली येताना गुरुत्वाकर्षण क्षमता बदलत असते. शेवटचे एक सत्य आहे, कारण शरीराची हालचाल चालू ठेवण्यासाठी वाहनाची अंतर्गत उर्जा वाढते.
मला आशा आहे की या उदाहरणांद्वारे आपण यांत्रिक उर्जेबद्दल चांगले जाणून घेऊ शकता आणि बर्‍याच लोकांना किंमत मोजावी लागणार्‍या शारीरिक परिक्षा पास करू शकता 😛