முந்தைய கட்டுரைகளில் நாங்கள் முழுமையாக பகுப்பாய்வு செய்தோம் இயக்க ஆற்றல் அது தொடர்பான அனைத்தும். இந்த விஷயத்தில், நாங்கள் பயிற்சியைத் தொடர்கிறோம், மேலும் படிக்கிறோம் இயந்திர ஆற்றல். இந்த வகை ஆற்றல் ஒரு உடலின் வேலையால் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இது மற்ற உடல்களுக்கு இடையில் மாற்றப்படலாம். இது மீள் மற்றும் / அல்லது ஈர்ப்பு ஆற்றல் ஆற்றலுடன் உடல்களின் இயக்கத்தால் உற்பத்தி செய்யப்படும் இயக்க ஆற்றலின் கூட்டுத்தொகை என்று கூறலாம். இந்த ஆற்றல் ஒவ்வொருவருக்கும் இருக்கும் நிலை தொடர்பாக உடல்களின் தொடர்பு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
இந்த இடுகையில் நீங்கள் இயந்திர ஆற்றல் தொடர்பான அனைத்தையும் கற்றுக்கொள்வீர்கள், அது எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பதிலிருந்து அதை எவ்வாறு கணக்கிடுவது மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள் வரை. இதைப் பற்றி அறிய விரும்புகிறீர்களா? தொடர்ந்து படிக்கவும்
இயந்திர ஆற்றலின் விளக்கம்
புரிந்துகொள்வதை எளிதாக்க, ஒரு எடுத்துக்காட்டு எடுத்துக்கொள்வோம். தரையில் இருந்து தூரத்தில் இருந்து வீசப்படும் ஒரு பொருளைப் பற்றி சிந்திக்கலாம். அந்த பொருள் முந்தைய இயக்க ஆற்றலைக் கொண்டு செல்லும், ஏனெனில் அது நகரும். அது முன்னேறும்போது, அது தரை மட்டத்திலிருந்து உயர்த்தப்படும்போது வேகம் மற்றும் ஈர்ப்பு ஆற்றல் ஆற்றலைப் பெறுகிறது. ஒரு பந்தை வீசுவதை உதாரணமாக எடுத்துக் கொள்வோம்.
எங்கள் கை பந்தில் வேலை செய்கிறது என்பதை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது, அது இயக்க ஆற்றலை அதற்கு மாற்றும், அதனால் அது நகரும். இந்த எடுத்துக்காட்டில் நாம் பரிசீலிக்கப் போகிறோம் காற்றோடு மிகக்குறைந்த உராய்வு சக்தி இல்லையெனில் அது கணக்கீடுகளை உருவாக்கி கருத்தை கற்றுக்கொள்வது மிகவும் கடினம். பந்து வீசப்பட்டு காற்றில் இருக்கும்போது, அது நகர்த்துவதற்கு இயக்கப்படும் இயக்க ஆற்றலையும், அது உயர்த்தப்பட்டதால் தரையில் இழுக்கும் ஈர்ப்பு ஆற்றல் ஆற்றலையும் கொண்டு செல்கிறது.
நாம் ஈர்ப்பு விசைக்கு உட்படுத்தப்படுகிறோம் என்பதை எப்போதும் மனதில் கொள்ள வேண்டும். பூமியின் ஈர்ப்பு நம்மை தரையை நோக்கி தள்ளுகிறது ஒரு விநாடிக்கு 9,8 மீட்டர் முடுக்கம். பந்துடன் தொடர்பு கொள்ளும் இரு சக்திகளும் வெவ்வேறு வேகம், முடுக்கம் மற்றும் திசையைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, இயந்திர ஆற்றலானது இரு ஆற்றல்களின் விளைவாகும்.
இயந்திர அமைப்பை அளவிடுவதற்கான அலகு, சர்வதேச அமைப்பின் படி, ஜூல் ஆகும்.
சூத்திரம்
இயற்பியலாளர்களைப் பொறுத்தவரை, இயந்திர ஆற்றலைக் கணக்கிடுவது இயக்க ஆற்றல் மற்றும் ஈர்ப்பு ஆற்றலின் கூட்டுத்தொகையாக மொழிபெயர்க்கப்படுகிறது. இது சூத்திரத்தால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:
எம் = ஈசி + எபி
எம் என்பது இயந்திர ஆற்றலாக இருக்கும் இடத்தில், ஈ.சி இயக்கவியல் மற்றும் எபி ஆற்றல். இயக்க ஆற்றல் சூத்திரத்தை மற்றொரு இடுகையில் பார்த்தோம். ஈர்ப்பு ஆற்றல் ஆற்றலைப் பற்றி நாம் பேசும்போது, வெகுஜன நேர உயரம் மற்றும் ஈர்ப்பு விசையின் விளைவைப் பற்றி பேசுகிறோம். இந்த அலகுகளின் பெருக்கம் ஒரு பொருளின் சாத்தியமான ஆற்றலைக் காட்டுகிறது.
ஆற்றல் பாதுகாப்பின் கொள்கை
ஆற்றல் எப்போதுமே உருவாக்கப்படவில்லை அல்லது அழிக்கப்படவில்லை, ஆனால் மாற்றப்படுகிறது என்று ஆசிரியர்கள் எப்போதும் மீண்டும் மீண்டும் வலியுறுத்தி வருகின்றனர். இது ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் கொள்கைக்கு நம்மைக் கொண்டுவருகிறது.
கன்சர்வேடிவ் சக்திகளின் அடிப்படையில் ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பிலிருந்து (உராய்வு இல்லாத ஒன்று) இயந்திர ஆற்றல் வரும்போது (இது அமைப்பின் இயந்திர ஆற்றலைப் பாதுகாக்கிறது) அதன் விளைவாக மாறாமல் இருக்கும். மற்றொரு சூழ்நிலையில், மாற்றம் ஆற்றல் பயன்முறையில் மட்டுமே நிகழும் வரை உடலின் ஆற்றல் நிலையானதாக இருக்கும், அதன் மதிப்பில் அல்ல. அதாவது, ஆற்றல் இயக்கத்திலிருந்து சாத்தியமானதாகவோ அல்லது இயந்திரமாகவோ மாற்றப்பட்டால்.
உதாரணமாக, நாம் பந்தை செங்குத்தாக எறிந்தால், அது ஏறும் நேரத்தில் அனைத்து இயக்க மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றலையும் கொண்டிருக்கும். இருப்பினும், அது அதன் மிக உயர்ந்த நிலையை அடையும் போது, இடப்பெயர்வு இல்லாமல் நிறுத்தப்பட்டால், அது ஈர்ப்பு ஆற்றல் மட்டுமே இருக்கும். இந்த வழக்கில், ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படுகிறது, ஆனால் சாத்தியமான பயன்முறையில்.
இந்த விலக்கு சமன்பாட்டின் மூலம் கணித ரீதியாக வெளிப்படுத்தப்படலாம்:
Em = Ec + Ep = மாறிலி
பயிற்சிகளின் எடுத்துக்காட்டுகள்
இந்த வகை ஆற்றலைப் பற்றிய சிறந்த போதனையை உங்களுக்கு வழங்க, நாங்கள் பயிற்சிக்கான சில எடுத்துக்காட்டுகளை வைக்கப் போகிறோம், அவற்றை படிப்படியாக தீர்ப்போம். இந்த கேள்விகளில் நாம் இதுவரை பார்த்த பல்வேறு வகையான ஆற்றல்களை உள்ளடக்குவோம்.
- தவறான விருப்பத்தை சரிபார்க்கவும்:
- a) இயக்க ஆற்றல் என்பது ஒரு உடல் வைத்திருக்கும் ஆற்றல், ஏனெனில் அது இயக்கத்தில் உள்ளது.
- b) புவியீர்ப்பு ஆற்றல் என்பது ஒரு உடல் வைத்திருக்கும் ஆற்றல், ஏனெனில் அது பூமியின் மேற்பரப்பிலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் அமைந்துள்ளது.
- c) உராய்வு தோற்றத்துடன் கூட, ஒரு உடலின் மொத்த இயந்திர ஆற்றல் பொதுவானது.
- d) பிரபஞ்சத்தின் மொத்த ஆற்றல் நிலையானது, மேலும் அவை ஒரு வடிவத்திலிருந்து இன்னொரு வடிவத்திற்கு மாற்றப்படலாம்; இருப்பினும், அதை உருவாக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது.
- e) ஒரு உடலில் இயக்க ஆற்றல் இருக்கும்போது, அது வேலை செய்யும் திறன் கொண்டது.
இந்த வழக்கில், தவறான விருப்பம் கடைசியாக உள்ளது. இயக்க ஆற்றலைக் கொண்ட பொருளால் வேலை செய்யப்படுவதில்லைஆனால் அந்த சக்தியை உங்களுக்கு வழங்கிய உடல். பந்து உதாரணத்திற்கு மீண்டும் செல்வோம். அதை காற்றில் வீசுவதன் மூலம், அதை நகர்த்துவதற்கான இயக்க ஆற்றலைக் கொடுக்கும் வேலையைச் செய்கிறோம்.
- வெகுஜன மீ கொண்ட ஒரு பஸ் ஒரு மலைச் சாலையில் பயணித்து ஒரு உயரத்தில் இறங்குகிறது என்று சொல்லலாம். கீழ்நோக்கி நொறுங்குவதைத் தவிர்க்க பஸ் டிரைவர் பிரேக்குகளை வைத்திருக்கிறார். இது பஸ் இறங்கும்போது கூட பஸ் வேகத்தை மாறாமல் வைத்திருக்கிறது. இந்த நிபந்தனைகளை கருத்தில் கொண்டு, இது உண்மையா பொய்யா என்பதைக் குறிக்கவும்:
- காரின் இயக்க ஆற்றலின் மாறுபாடு பூஜ்ஜியமாகும்.
- பஸ்-எர்த் அமைப்பின் இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் பேருந்தின் வேகம் நிலையானது.
- பஸ்-எர்த் அமைப்பின் மொத்த ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படுகிறது, இருப்பினும் இயந்திர ஆற்றலின் ஒரு பகுதி உள் ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.
இந்த பயிற்சிக்கான பதில் வி, எஃப், வி. அதாவது, முதல் விருப்பம் உண்மை. இயக்க ஆற்றலுக்கான சூத்திரத்திற்குச் சென்றால், வேகம் நிலையானதாக இருந்தால், இயக்க ஆற்றல் மாறாமல் இருப்பதைக் காணலாம். இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படுவதில்லை, ஏனெனில் உயரத்திலிருந்து இறங்கும்போது ஈர்ப்பு திறன் தொடர்ந்து மாறுபடும். உடலை நகர்த்துவதற்காக வாகனத்தின் உள் ஆற்றல் வளரும் என்பதால் கடைசியாக ஒன்று உண்மை.
இந்த எடுத்துக்காட்டுகள் மூலம் நீங்கள் இயந்திர ஆற்றலைப் பற்றி நன்கு கற்றுக் கொள்ளலாம் மற்றும் பலருக்கு இவ்வளவு செலவாகும் உடல் தேர்வுகளில் தேர்ச்சி பெறலாம் என்று நம்புகிறேன்