RRB JE Exam: कार्य और ऊर्जा

RRB JE Exam: कार्य और ऊर्जा

कार्य

किसी वस्तु पर किए गए कार्य को किसी वस्तु पर आरोपित बल के परिमाण और आरोपित बल की दिशा में वस्तु द्वारा तय की गई दूरी के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया जाता है।

कार्य =  बल × दूरी
         =  F × s 

1 जूल = 1 न्यूटन × 1 मीटर.

कार्य का मात्रक जूल है।

जब बल और विस्थापन दोनों एक ही दिशा में होते हैं, तो धनात्मक कार्य किया जाता है। 

जब बल विस्थापन की दिशा के विपरीत दिशा में कार्य करता है, तो किया गया कार्य ऋणात्मक होता है।

ऊर्जा

किसी वस्तु के कार्य करने की क्षमता को उर्जा कहा जाता है। ऊर्जा की S. I. मात्रक जूल है (1 KJ = 1000 J) है।

ऊर्जा के रूप

ऊर्जा के कई रूप हैं, जैसे गतिज ऊर्जा, स्थितिज ऊर्जा आदि..

ऊर्जा संरक्षण का सिद्धांत

ऊर्जा का निर्माण नहीं किया जा सकता है और न ही इसे नष्ट नहीं किया जा सकता है। हम केवल ऊर्जा के रूप को बदल सकते हैं। इसे ऊर्जा संरक्षण का सिद्धांत कहा जाता है।

गतिज ऊर्जा

गतिमान पिंड द्वारा धारण की गई ऊर्जा को गतिज ऊर्जा कहा जाता है।

Kinetic Energy = 1/2mv²

यहाँ,
m = वस्तु का द्रव्यमान
v = वस्तु की गति

स्थितिज ऊर्जा

स्थितिज ऊर्जा किसी वस्तु द्वारा अपनी स्थिति या आकार के कारण होने वाली ऊर्जा है। इसे संचित ऊर्जा के रूप में भी जाना जाता है।

स्थितिज ऊर्जा(P.E) = mgh

Here,

 m = mass of body

 g = 9.8 m/s²

 h = height of object from ground

ग्रुत्वीय स्थितिज ऊर्जा

यह जमीन के ऊपर की स्थिति के कारण किसी निकाय के पास मौजूद ऊर्जा है। ग्रुत्वीय स्थितिज ऊर्जा का सामान्य रूप है

P.E. = − GMm/r, 

जहां M और m दो अलग किये गए निकायों द्रव्यमान हैं;
r द्रव्यमानों के केंद्रों के बीच की दूरी है।

प्रत्यास्थ स्थितिज ऊर्जा

यह एक कमानी में संग्रहीत ऊर्जा है। एक कमानी को फैलाने के लिए आवश्यक बल के परिमाण को निम्न द्वारा किया जाता है:

F = − kx, 

जहां खींची गई (या संपीड़न) दूरी है,
k कमानी स्थिरांक है।

यांत्रिकी ऊर्जा

इसे गतिज और स्थितिज ऊर्जा के योग के रूप में परिभाषित किया जाता है।

यांत्रिकी ऊर्जा(M.E) = K.E +P.E

= 1/2mv²+mgh

ऊर्जा का वाणिज्यिक मात्रक

चूंकि जूल बहुत छोटा होता है, इसलिए, किलो वाट घंटे में बड़ी मात्रा में ऊर्जा व्यक्त की जाती है और इसे kWh के रूप में लिखा जाता है। KWh ऊर्जा की वाणिज्यिक इकाई है।

1 इकाई = 1 kWh

1 kWh 1 घंटे में 1 kW की शक्ति के उपकरण द्वारा खपत ऊर्जा है।
1 किलोवाट = (1 किलोवाट) (1 घंटा)

= 3600,000 J

1 kWh = 3.6 x 10⁶ J