कैसे उपयोग करें (3 चरण)
- बल, विस्थापन और दिशा का कोण दर्ज करें। θ खाली छोड़ने पर 0° माना जाता है। पावर के लिए समय वैकल्पिक है।
- ऊर्जा तुलना के लिए द्रव्यमान, वेग, ऊँचाइयाँ और g भरें। इससे गतिज और स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तन दिखेगा।
- गणना करें दबाएँ और कार्य, पावर, ΔK/ΔU/ΔE और चरण‑दर‑चरण व्याख्या देखें। URL कॉपी करके यही सेटअप साझा भी किया जा सकता है।
डिफ़ॉल्ट उदाहरण: F = 100 N, s = 5 m, θ = 0°, m = 10 kg, v₁ = 0 m/s, v₂ = 3 m/s, h₁ = 0 m, h₂ = 0 m, g = 9.8 m/s², t = 4 s.
इनपुट
परिणाम
डिफ़ॉल्ट उदाहरण: W = 500 J, P = 125 W, ΔK = 45 J, ΔU = 0 J और ΔE = 45 J.
ऊर्जा परिवर्तन
| गतिज ऊर्जा K₁ | 0 J |
|---|---|
| गतिज ऊर्जा K₂ | 45 J |
| परिवर्तन ΔK | 45 J |
| स्थितिज ऊर्जा U₁ | 0 J |
| स्थितिज ऊर्जा U₂ | 0 J |
| परिवर्तन ΔU | 0 J |
| ΔE (यांत्रिक) | 45 J |
| अंतर W − ΔE | 455 J |
| ΔE / W | 0.09 |
कार्य ΔE से बड़ा है; अंतर घर्षण या ऊष्मा जैसी हानियों में जा सकता है। (ΔE / W: 0.09)
कैसे गणना की गई
- हम बल F = 100 N को विस्थापन s = 5 m पर लगाते हैं, जहाँ बल और गति की दिशा के बीच कोण θ = 0° है (यदि खाली है तो θ = 0° मानते हैं)।
- निरंतर बल द्वारा किया गया कार्य W = F s cos θ होता है।
- मान रखने पर W ≈ 500 J मिलता है।
- यदि यह कार्य समय t = 4 s में किया जाए, तो औसत पावर P = W / t होगी।
- तदनुसार P ≈ 125 W होता है।
- द्रव्यमान m = 10 kg का वेग v₁ = 0 m/s से v₂ = 3 m/s तक बदलता है, तो गतिज ऊर्जा K₁ और K₂ होती हैं।
- हम K₁ = ½ m v₁² = 0 J और K₂ = ½ m v₂² = 45 J निकालते हैं; अतः ΔK = K₂ − K₁ = 45 J।
- ऊँचाइयाँ h₁ = 0 m और h₂ = 0 m तथा गुरुत्व g = 9.8 m/s² के लिए स्थितिज ऊर्जा का परिवर्तन निकालते हैं।
- U₁ = m g h₁ = 0 J, U₂ = m g h₂ = 0 J, इसलिए ΔU = U₂ − U₁ = 0 J।
- कुल यांत्रिक ऊर्जा परिवर्तन ΔE = ΔK + ΔU = 45 J है, जहाँ ΔK = 45 J और ΔU = 0 J है। कार्य W = 500 J से तुलना करने पर अंतर 455 J है और अनुपात ΔE/W लगभग 0.09 है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
कार्य और ऊर्जा में क्या अंतर है?
कार्य वह ऊर्जा है जो बल द्वारा विस्थापन के साथ स्थानांतरित की जाती है, जबकि ऊर्जा किसी तंत्र की अवस्था बताती है। दोनों की इकाई J (जूल) है।
पावर क्या दर्शाती है?
पावर कार्य होने की दर है; वही कार्य यदि कम समय में हो तो पावर अधिक होती है। इसकी इकाई वाट (J/s) है।
यह ऊर्जा संरक्षण से कैसे जुड़ा है?
आदर्श स्थिति में, किया गया कार्य यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर होता है। अंतर दिखने पर घर्षण जैसी हानियों या अतिरिक्त ऊर्जा स्रोत (जैसे मोटर या गुरुत्व) की संभावना होती है।
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