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काइनेटिक और संभावित ऊर्जा

किसी भी प्रणाली की विशेषताओं में से एक हैगतिशील और संभावित ऊर्जा। यदि कोई बल एफ शेष शरीर पर इस तरह से प्रभाव डालता है कि उत्तरार्द्ध गति में आता है, तो कार्य डीए होता है। इस मामले में, गतिशील ऊर्जा डीटी का मूल्य अधिक हो जाता है और अधिक काम किया जाता है। दूसरे शब्दों में, हम समानता लिख ​​सकते हैं:

डीए = डीटी

शरीर द्वारा पारित पथ डीआर और विकसित वेग डीवी को देखते हुए, हम बल के लिए न्यूटन के दूसरे कानून का उपयोग करते हैं:

एफ = (डीवी / डीटी) * एम

महत्वपूर्ण बिंदु: इस कानून का उपयोग किया जा सकता है यदि संदर्भ का एक जड़ फ्रेम लिया जाता है। प्रणाली की पसंद ऊर्जा के मूल्य को प्रभावित करती है। अंतरराष्ट्रीय एसआई प्रणाली में, ऊर्जा जौल्स (जे) में मापा जाता है।

यह इस प्रकार है कि एक कण या शरीर की गतिशील ऊर्जा, विस्थापन वी और द्रव्यमान मीटर की वेग से विशेषता है:

टी = ((वी * वी) * एम) / 2

यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि गतिशील ऊर्जा गति और द्रव्यमान द्वारा निर्धारित की जाती है, वास्तव में गति के एक समारोह का प्रतिनिधित्व करती है।

काइनेटिक और संभावित ऊर्जा की अनुमति हैशरीर की स्थिति का वर्णन करें। यदि पहले से ही उल्लेख किया गया है, तो सीधे आंदोलन से संबंधित है, दूसरा इंटरैक्टिंग निकायों की प्रणाली पर लागू होता है। काइनेटिक और संभावित ऊर्जा आमतौर पर उदाहरणों के लिए माना जाता है जब शरीर को जोड़ने वाली शक्ति गति के प्रक्षेपण पर निर्भर नहीं होती है। इस मामले में, केवल प्रारंभिक और अंतिम पद महत्वपूर्ण हैं। सबसे प्रसिद्ध उदाहरण गुरुत्वाकर्षण बातचीत है। लेकिन अगर प्रक्षेपवक्र भी महत्वपूर्ण है, तो बल अपव्यय (घर्षण) है।

सरल शब्दों में, संभावित ऊर्जाकाम करने का अवसर है। तदनुसार, इस ऊर्जा को काम के रूप में माना जा सकता है, जिसे शरीर को एक बिंदु से दूसरे स्थान पर ले जाने के लिए किया जाना चाहिए। वह है:

डीए = ए * डीआर

यदि संभावित ऊर्जा डीपी के रूप में दर्शायी जाती है, तो हमें मिलता है:

डीए = -डीपी

एक नकारात्मक मूल्य इंगित करता है कि काम डीपी घटाने से किया जाता है। ज्ञात कार्य डीपी के लिए, न केवल बल एफ के मॉड्यूलस को निर्धारित करना संभव है, बल्कि इसकी दिशा के वेक्टर भी निर्धारित करना संभव है।

गतिशील ऊर्जा में परिवर्तन हमेशा से जुड़ा हुआ हैसंभावित। अगर हम सिस्टम की ऊर्जा के संरक्षण के कानून को याद करते हैं तो यह समझना आसान है। शरीर को ले जाने पर टी + डीपी का कुल मूल्य हमेशा अपरिवर्तित रहता है। इस प्रकार, टी में परिवर्तन हमेशा डीपी में परिवर्तन के समानांतर होता है, वे एक-दूसरे में बदलते हैं, बदलते हैं।

गतिशील और संभावित ऊर्जा के बाद सेपारस्परिक संबंध हैं, उनकी राशि विचाराधीन प्रणाली की कुल ऊर्जा है। अणुओं के संबंध में, यह एक आंतरिक ऊर्जा है और हमेशा मौजूद है, जब तक कम से कम एक थर्मल आंदोलन और बातचीत होती है।

गणना करते समय, सिस्टम का चयन किया जाता हैऔर प्रारंभिक एक के रूप में लिया गया कोई मनमाना पल। सटीक रूप से निर्धारित करें कि संभावित ऊर्जा का मूल्य केवल ऐसी शक्तियों के क्रियान्वयन के क्षेत्र में हो सकता है, जब काम पूरा हो जाता है, तो किसी भी कण या शरीर के विस्थापन के प्रक्षेपण पर निर्भर न हों। भौतिकी में, ऐसी शक्तियों को रूढ़िवादी कहा जाता है। वे हमेशा कुल ऊर्जा के संरक्षण के कानून से जुड़े होते हैं।

दिलचस्प क्षण: ऐसी परिस्थिति में जहां बाहरी प्रभाव न्यूनतम या स्तरित होते हैं, अध्ययन के तहत कोई भी प्रणाली हमेशा ऐसी स्थिति में पड़ती है जब इसकी संभावित ऊर्जा शून्य हो जाती है। उदाहरण के लिए, एक फेंकने वाली गेंद प्रक्षेपवक्र के शीर्ष पर अपनी संभावित ऊर्जा सीमा तक पहुंच जाती है, लेकिन उसी पल में यह नीचे की ओर बढ़ने लगती है, संचित ऊर्जा को गति में बदलकर काम में बदल जाती है। इसे एक बार फिर ध्यान दिया जाना चाहिए कि संभावित ऊर्जा के लिए हमेशा कम से कम दो निकायों की बातचीत होती है: इस प्रकार, गेंद के उदाहरण में, ग्रह की गुरुत्वाकर्षण इसे प्रभावित करती है। प्रत्येक चलती निकाय के लिए गतिशील ऊर्जा की गणना व्यक्तिगत रूप से की जा सकती है।

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