ਜ਼ੋਰ ਨਾਲ ਕੀਤਾ ਕੰਮ
1.1 ਕੰਮ ਦੀ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ
ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਕਿਸੇ ਕਿਤਾਬ ਨੂੰ ਮੇਜ਼ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਉਦੋਂ ਤੱਕ ਧੱਕਦੇ ਹੋ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਕਿਤਾਬ ਵਿਸਥਾਪਿਤ ਨਹੀਂ ਹੋ ਜਾਂਦੀ, ਤਾਂ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਕਿਤਾਬ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰ ਲਿਆ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਕੋਈ ਵਸਤੂ ਗੁਰੂਤਾ ਬਲ ਦੇ ਖਿੱਚ ਕਾਰਨ ਜ਼ਮੀਨ 'ਤੇ ਡਿੱਗਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਗੁਰੂਤਾ ਬਲ ਨੇ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੇ ਉਲਟ, ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਆਪਣੀ ਪੂਰੀ ਤਾਕਤ ਨਾਲ ਇਸ ਹੱਦ ਤੱਕ ਧੱਕਦੇ ਹੋ ਕਿ ਤੁਹਾਨੂੰ ਬਹੁਤ ਪਸੀਨਾ ਆਉਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਵਸਤੂ ਬਿਲਕੁਲ ਨਹੀਂ ਹਿੱਲਦੀ, ਤਾਂ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਕੋਈ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ। ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਜ਼ਿੰਦਗੀ ਵਿੱਚ, ਲੋਕ ਕਹਿ ਸਕਦੇ ਹਨ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਧੱਕ ਕੇ ਸਖ਼ਤ ਮਿਹਨਤ ਕੀਤੀ ਹੈ ਪਰ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ, ਤੁਸੀਂ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ ਕਿਉਂਕਿ ਵਸਤੂ ਦਾ ਕੋਈ ਵਿਸਥਾਪਨ ਨਹੀਂ ਹੋਇਆ ਹੈ।
ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਕੰਮ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਬਲ (ਜਿਸਦੀ ਮਾਤਰਾ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਸਥਿਰ ਹੈ) ਜਾਂ ਪਰਿਵਰਤਨਸ਼ੀਲ ਬਲ (ਜਿਸਦੀ ਮਾਤਰਾ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹੁੰਦੀ ਹੈ) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸਥਿਰ ਮਾਤਰਾ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਵਾਲੇ ਬਲ ਦੀ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ ਇੱਕ ਗੁਰੂਤਾ ਬਲ ਹੈ, ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਉਦੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਵਸਤੂ ਜ਼ਮੀਨ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕੋਈ ਵਸਤੂ ਜ਼ਮੀਨ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਨੇੜੇ ਮੁਕਤ ਗਿਰਾਵਟ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਵਸਤੂ ਦੇ ਮੁਕਤ ਗਿਰਾਵਟ ਪ੍ਰਵੇਗ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਗੁਰੂਤਾ ਬਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇੱਕ ਅਸਥਿਰ ਮਾਤਰਾ (ਪਰ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਨਾਲ) ਵਾਲੇ ਬਲ ਦੀ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ ਸਪਰਿੰਗ ਫੋਰਸ ਹੈ । ਇੱਕ ਹੋਰ ਉਦਾਹਰਣ ਇੱਕ ਰਾਕੇਟ ਹੈ ਜੋ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਲਾਂਚ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਧਰਤੀ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਵਾਪਸ ਆਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਰਾਕੇਟ ਲਾਂਚ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਗੁਰੂਤਾ ਬਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਧਰਤੀ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਤੋਂ ਵਰਗ ਦੂਰੀ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੀ ਹੈ।
1.1.1 ਕੰਸਟੈਂਟ ਫੋਰਸਿਜ਼ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ
ਗਣਿਤਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਸਥਿਰ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਨੂੰ ਬਲ ਜਾਂ ਬਲ ਦੇ ਹਿੱਸੇ ਨਾਲ ਗੁਣਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਵਿਸਥਾਪਨ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇੱਕ ਮੋਟੇ ਸਮਤਲ ਸਮਤਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਇੱਕ ਵਸਤੂ ਦਾ ਨਿਰੀਖਣ ਕਰੋ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਜ਼ੋਰਦਾਰ ਬਲ (F) ਕਾਰਨ ਸੱਜੇ ਪਾਸੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਚਿੱਤਰ 1. (ਉੱਪਰ) ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਬਲ F ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ। (ਹੇਠਾਂ) ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਇੱਕ ਖਿਤਿਜੀ ਦਿਸ਼ਾ (F cos) ਵਿੱਚ ਬਲ F ਦੇ ਹਿੱਸੇ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ।
ਜ਼ੋਰ ਬਲ (F) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਹੈ:
W = (F)(s)(cos θ) = F s (cos 0) = F s (1)
ਡਬਲਯੂ = ਐਫ ਐੱਸ
ਬਲ F ਦੇ ਹਿੱਸੇ ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਖਿਤਿਜੀ ਦਿਸ਼ਾ (F cos θ) ਵਿੱਚ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਹੈ:
W = (F cos θ)(s)(cos 0) = (F cos )(s)(1)
ਡਬਲਯੂ = ਐਫ ਐਸ ਕੋਸ θ
ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਘ੍ਰਿਣਾ ਬਲ (f k ) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਹੈ:
W = (f k )(s)(cos 180) = (f k )(s)(-1)
W = – (f k )(s)
ਸਾਧਾਰਨ ਬਲ (N) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਹੈ:
W = (N)(s)(cos 90) = (N)(s)(0) = 0
ਭਾਰ (w) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਇਹ ਹੈ:
W = (w)(s)(cos 90) = (w)(s)(0) = 0
ਵਰਣਨ: W = ਕੰਮ, s = ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਮਾਤਰਾ, θ = ਬਲ ਅਤੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਵਿਚਕਾਰ ਕੋਣ।
ਚਿੱਤਰ 2.
(a) ਵਸਤੂ ਮੁਕਤ ਡਿੱਗਣ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਹੈ। ਭਾਰ ਉਸੇ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਹੈ ਜਿਸ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਵਿਸਥਾਪਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (b) ਵਸਤੂ ਲੰਬਕਾਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉੱਪਰ ਵੱਲ ਵਧਦੀ ਹੈ। ਭਾਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਉਲਟ ਹੈ।
ਪਿਛਲੀ ਉਦਾਹਰਣ ਵਿੱਚ, ਭਾਰ (w) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦਾ ਮੁੱਲ ਜ਼ੀਰੋ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਵਸਤੂ ਦੇ ਭਾਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਲੰਬਵਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਕਿ ਜੇਕਰ ਭਾਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਸਮਾਨ ਜਾਂ ਇਸਦੇ ਉਲਟ ਹੈ ਤਾਂ ਭਾਰ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦਾ ਮੁੱਲ ਜ਼ੀਰੋ ਨਹੀਂ ਹੋਵੇਗਾ।
ਚਿੱਤਰ a ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਏ ਗਏ ਮੁਕਤ ਪਤਨ ਵਿੱਚ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਭਾਰ (w) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਇਹ ਹੈ:
W = F s (cos θ) = wh (cos 0) = wh (1) = wh = mgh
ਚਿੱਤਰ b ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਏ ਗਏ ਭਾਰ (w) ਦੁਆਰਾ ਖੜ੍ਹਵੇਂ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉੱਪਰ ਵੱਲ ਵਧ ਰਹੀ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਇਹ ਹੈ:
W = F s (cos θ) = wh (cos 180) = wh (-1) = – wh = – mgh
ਵਰਣਨ: w = ਭਾਰ (ਨਿਊਟਨ), h = ਉਚਾਈ (ਮੀਟਰ), m = ਪੁੰਜ (ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ), g = ਗੁਰੂਤਾ ਪ੍ਰਵੇਗ (ਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਵਰਗ ਸਕਿੰਟ) ।
ਪਿਛਲੀ ਵਿਆਖਿਆ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਸਿੱਟੇ ਕੱਢੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ: ਪਹਿਲਾ, ਜੇਕਰ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਕੋਈ ਵਿਸਥਾਪਨ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ, ਤਾਂ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਲਗਾਇਆ ਗਿਆ ਬਲ ਕੋਈ ਕੰਮ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ। ਜੇਕਰ s = 0, W = 0; ਦੂਜਾ, ਜੇਕਰ ਕੋਈ ਬਲ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਵੱਲ ਇੱਕ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਕੋਣ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿਰਫ਼ ਉਸ ਬਲ ਦਾ ਹਿੱਸਾ ਜੋ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਵਾਂਗ ਦਿਸ਼ਾ ਸਾਂਝੀ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ; ਤੀਜਾ, ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਲੰਬਵਤ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬਲ 90 o ਦਾ ਕੋਣ ਬਣਾਏਗਾ । Cos 90 = 0; ਚੌਥਾ, ਕੰਮ ਦਾ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਜਾਂ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਚਿੰਨ੍ਹ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਬਲ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਉਲਟ ਹੈ ਅਤੇ 0 o ਦਾ ਕੋਣ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜੇਕਰ ਬਲ ਦੀ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਉਲਟ ਦਿਸ਼ਾ ਹੈ ਅਤੇ 180 o ਦਾ ਕੋਣ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ , ਤਾਂ ਇਹ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਚਿੱਤਰ 3. ਬਲ (F) - ਵਿਸਥਾਪਨ (s) ਗ੍ਰਾਫ਼। ਕੰਮ ਛਾਂਦਾਰ ਖੇਤਰ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਵਸਤੂ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰ ਰਹੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਉਸ ਉੱਤੇ ਸਥਿਰ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਬਲ (F) - ਸਥਿਤੀ (s) ਗ੍ਰਾਫ ਵਿੱਚ ਛਾਂਦਾਰ ਖੇਤਰ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਕੰਮ ਨੂੰ W (ਵੱਡੇ ਅੱਖਰਾਂ) ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਭਾਰ ਨੂੰ w (ਛੋਟੇ ਅੱਖਰਾਂ) ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਕੰਮ ਦੀ SI ਇਕਾਈ ਨਿਊਟਨ ∙ ਮੀਟਰ (N m) ਹੈ। ਇਹ ਜੂਲ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ J ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਇਸਦਾ ਨਾਮ 19ਵੀਂ ਸਦੀ ਦੇ ਇੱਕ ਬ੍ਰਿਟਿਸ਼ ਡਾਕਟਰ , ਜੇਮਜ਼ ਪ੍ਰੈਸਕੋਟ ਜੂਲ ਨੂੰ ਸ਼ਰਧਾਂਜਲੀ ਦੇਣ ਲਈ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 1: ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ
ਇੱਕ ਵਸਤੂ ਰਗੜ-ਰਹਿਤ ਫਰਸ਼ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਸਥਿਰ ਹੈ। ਵਸਤੂ 'ਤੇ 10 N ਦਾ ਬਲ ਲਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਫਰਸ਼ ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ 30-ਡਿਗਰੀ ਦਾ ਕੋਣ ਬਣਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਵਸਤੂ 1 ਮੀਟਰ ਦੂਰ ਚਲੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕਿੰਨਾ ਕੰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ?
ਦਾ ਹੱਲ:
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ: F = 10 N, s = 1 ਮੀਟਰ
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਕੰਮ (W)
W = (F)(s)(cos 30 o ) = (10 N)(1 m)(1/2 √ 3) = 5 √ 3 N m
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 2: ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੰਮ ਕਰੋ
ਇੱਕ 0.2 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਨਾਰੀਅਲ ਜ਼ਮੀਨ ਤੋਂ 10 ਮੀਟਰ ਦੀ ਉਚਾਈ ਤੋਂ ਮੁਫ਼ਤ ਡਿੱਗ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਗੁਰੂਤਾ ਪ੍ਰਵੇਗ 10 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2 ਹੈ , ਤਾਂ ਨਾਰੀਅਲ 'ਤੇ ਭਾਰ ਦੁਆਰਾ ਕਿੰਨਾ ਕੰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ?
ਦਾ ਹੱਲ:
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ: m = 0.2 kg, h = 10 m, g = 10 m/s 2
ਲੋੜੀਂਦਾ: ਕੰਮ (W) ਭਾਰ (w) ਦੁਆਰਾ
W = F s = wh = mgh = (0.2 kg)(10 m/s 2 )(10 m) = 20 kg m 2 /s 2 = 20 N m = 20 ਜੂਲ
1.1.2 ਪਰਿਵਰਤਨਸ਼ੀਲ ਬਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਕੰਮ
ਪਰਿਵਰਤਨਸ਼ੀਲ ਬਲ ਦੀ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ ਸਪਰਿੰਗ ਬਲ ਹੈ। ਸਪਰਿੰਗ ਬਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਲਗਾਤਾਰ ਬਦਲਦੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਸਪਰਿੰਗ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦੀ ਗਣਨਾ ਸਥਿਰ ਬਲਾਂ (W = F s cos θ) ਦੇ ਕਾਰਜ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ। ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ ਖਿੱਚਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ ਜਿੰਨਾ ਜ਼ਿਆਦਾ ਖਿੱਚਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ ਖਿੱਚਣ ਲਈ ਓਨਾ ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਟੈਂਸਿਲ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਅਤੇ ਜੇਕਰ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ ਸੰਕੁਚਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ ਜਿੰਨਾ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸੰਕੁਚਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਓਨਾ ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਥ੍ਰਸਟ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ ਸੰਕੁਚਿਤ ਜਾਂ ਖਿੱਚਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਪਰਿੰਗ ਬਲ 0 (x = 0) ਤੋਂ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮੁੱਲ (F = kx) ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਸਪਰਿੰਗ ਬਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਔਸਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਸਪਰਿੰਗ ਬਲ ਦੀ ਔਸਤ ਮਾਤਰਾ ਹੈ:
ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਸਪਰਿੰਗ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਇਹ ਹੈ:
W = ਕੰਮ, x = Δx = ਸਪਰਿੰਗ ਡਿਵੀਏਸ਼ਨ (ਮੀਟਰ), F = ਸਪਰਿੰਗ ਫੋਰਸ (ਨਿਊਟਨ)।
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 3: ਇੱਕ ਵੇਰੀਏਬਲ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੰਮ ਕਰੋ
ਇੱਕ ਸਪਰਿੰਗ ਉੱਤੇ 1 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਦੇ ਪੁੰਜ ਵਾਲਾ ਭਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਸਪਰਿੰਗ 2 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਫੈਲਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਗੁਰੂਤਾ ਪ੍ਰਵੇਗ 10 ਮੀਟਰ/ਸੈਕੇਂਡ 2 ਹੈ , ਤਾਂ (a) ਸਪਰਿੰਗ ਸਥਿਰਾਂਕ (b) ਭਾਰ ਉੱਤੇ ਸਪਰਿੰਗ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ।
ਦਾ ਹੱਲ:
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ: m = 1 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ, g = 10 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ 2 , x = Δx = 2 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ = 0.02 ਮੀਟਰ।
(a) ਸਪਰਿੰਗ ਸਥਿਰਾਂਕ
(b) ਕੰਮ ਭਾਰ 'ਤੇ ਸਪਰਿੰਗ ਫੋਰਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ
W = -1/2 kx 2 = -1/2 (500)(0.02) 2 = – (250)(0.0004) = -0.1 ਜੂਲ
ਸਪਰਿੰਗ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਭਾਰ 'ਤੇ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦਾ ਇੱਕ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਮੁੱਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਸਪਰਿੰਗ ਬਲ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਭਾਰ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਉਲਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (ਸਪਰਿੰਗ ਬਲ ਉੱਪਰ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਭਾਰ ਹੇਠਾਂ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ)।
1.2 ਨੈੱਟ ਵਰਕ ਜਾਂ ਨੈੱਟ ਫੋਰਸ ਦੁਆਰਾ ਕੰਮ
ਜੇਕਰ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੌਰਾਨ ਉਸ ਉੱਤੇ ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਹੀ ਬਲ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸ਼ੁੱਧ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਜੇਕਰ ਕੋਈ ਵਸਤੂ ਮੁਕਤ ਡਿੱਗਣ ਵਿੱਚ ਹੈ ਅਤੇ ਹਵਾ ਦੀ ਪਾਬੰਦੀ ਨੂੰ ਨਜ਼ਰਅੰਦਾਜ਼ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਵਸਤੂ ਉੱਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਇੱਕੋ ਇੱਕ ਬਲ ਗੁਰੂਤਾ ਬਲ ਹੈ। ਇਸ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਵਸਤੂ ਉੱਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਸ਼ੁੱਧ ਬਲ ਗੁਰੂਤਾ ਬਲ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 2 ਵੇਖੋ)।
W ਨੈੱਟ = W ਗੁਰੂਤਾ
ਜੇਕਰ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੌਰਾਨ ਕੁਝ ਬਲ ਉਸ ਉੱਤੇ ਕੰਮ ਕਰ ਰਹੇ ਹੋਣ, ਤਾਂ ਸ਼ੁੱਧ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ ਵਸਤੂ ਉੱਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸਾਰੇ ਬਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸ਼ੁੱਧ ਕੰਮ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 1 ਵੇਖੋ)।
ਡਬਲਯੂ ਨੈੱਟ = ਡਬਲਯੂ 1 + ਡਬਲਯੂ 2 + ਡਬਲਯੂ 3 + ਡਬਲਯੂ 4
ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ 'ਤੇ ਨੈੱਟ ਫੋਰਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕੰਮ ਦੀ ਗਣਨਾ ਪਹਿਲਾਂ ਨੈੱਟ ਫੋਰਸ ਨੂੰ ਲੱਭ ਕੇ ਅਤੇ ਫਿਰ ਇਸਨੂੰ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨਾਲ ਗੁਣਾ ਕਰਕੇ ਵੀ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
W = ΣF s
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 4: ਨੈੱਟਵਰਕ
ਫਰਸ਼ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਡੱਬੇ ਨੂੰ 20 N ਦੇ ਬਲ ਨਾਲ ਧੱਕਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਡੱਬਾ 1 ਮੀਟਰ ਦੂਰ ਨਹੀਂ ਜਾਂਦਾ। ਜੇਕਰ ਜ਼ੋਰ ਬਲ ਡੱਬੇ ਦੇ ਵਿਸਥਾਪਨ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਹੈ ਅਤੇ ਡੱਬੇ 'ਤੇ 2 N ਦਾ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਘ੍ਰਿਣਾ ਬਲ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਡੱਬੇ 'ਤੇ ਸ਼ੁੱਧ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸ਼ੁੱਧ ਕੰਮ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ।
ਦਾ ਹੱਲ:
ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ: F = 20 N, f k = 2 N, s = 1 ਮੀਟਰ
W 1 = F s = (20 N)(1 m) = 20 Nm = 20 ਜੂਲ
W 2 = f k s = – (2 N)(1 m) = – 2 Nm = – 2 ਜੂਲ
ਨੈੱਟ ਵਰਕ ਜਾਂ ਨੈੱਟ ਫੋਰਸ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕੰਮ
W net = W 1 – W 2 = 20 J – 2 J = 18 J
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 4) ਜ਼ੋਰ ਬਲ (F) ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਘ੍ਰਿਣਾ ਬਲ (f k ) ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ।
