ڪم-حرڪاتي توانائي جو اصول

ڪم-حرڪاتي توانائي جو اصول

جيڪڏهن خالص قوت ڪنهن شيءِ تي ڪم ڪري ٿي، ته شيءِ تيزي جو تجربو ڪري ٿي (شيءِ کي بي گھرڻ جو تجربو ٿئي ٿو). جڏهن شيءِ تيزي جو تجربو ڪري ٿي، ته شيءِ جي رفتار تبديل ٿي ويندي آهي. ٻين لفظن ۾، خالص قوت سان ڪيل ڪم شيءِ جي شروعاتي ۽ آخري رفتار سان لاڳاپيل آهي.

ڪنهن شئي تي مسلسل خالص قوت سان ڪيل ڪم آهي:

ڊبليو نيٽ = ΣF س

نيوٽن جو ٻيو قانون ٻڌائي ٿو ته جيڪڏهن ڪنهن شيءِ تي خالص قوت ڪم ڪري رهي آهي، ته اها شيءِ تيزي جو تجربو ڪري ٿي.

ڊبليو نيٽ = (ما) ايس

جيڪڏهن خالص قوت مستقل آهي، ته پوءِ شيءِ پاران تجربو ڪيل تيزي پڻ مستقل آهي. تنهن ڪري، اسان تيزي (a) ۽ بي گھرڻ (s) لاءِ هڪ غير يونيفارم لڪير حرڪت مساوات کي متبادل بڻائي سگهون ٿا.

ڪم-حرڪاتي توانائي جو اصول 1

ڪم جي مساوات ۾ غير يونيفارم لڪير واري حرڪت جي مساوات کي شامل ڪريو:

ڪم-حرڪاتي توانائي جو اصول 2

وضاحت: EK t = آخري حرڪي توانائي، EK o = شروعاتي حرڪي توانائي، m = ماس، v t = آخري رفتار، v o = شروعاتي رفتار

هي مساوات ڪم-ڪائنيٽڪ توانائي جو نظريو ٺاهي ٿي. ڪم-ڪائنيٽڪ توانائي جو نظريو اسان کي ٻڌائي ٿو ته خالص ڪم يا ڪنهن شيءِ تي خالص قوت سان ڪيل ڪم، شيءِ جي حرڪي توانائي ۾ تبديلي جي برابر آهي. اهو اسان کي اهو به ٻڌائي ٿو ته ڪنهن شيءِ جي حرڪي توانائي، شيءِ کي هڪ اسٽيشنري حالت کان هڪ ڏنل رفتار تي هلڻ لاءِ گهربل خالص ڪم جي برابر آهي، ۽ ان جي برعڪس.

مثال سوال 5: ڪم-ڪائنيٽڪ توانائي جو نظريو

پڻ ڏسو  ڪارنوٽ گرمي انجن ۽ ڪارنوٽ سائيڪل

1000 ڪلوگرام وزن واري ڪار بيٺل حالت کان هلي ٿي. هڪ پل ۾، رفتار 10 ميٽر/سيڪنڊ تائين وڌي ٿي. ڪار جي انجن جو خالص ڪم ڪيترو آهي؟

حل:

ڄاتل سڃاتل: m = 1000 ڪلوگرام، v o = شروعاتي رفتار = 0 m/s (پهرين ۾، ڪار آرام تي آهي)، v t = آخري رفتار = 10 m/s

گهربل: نيٽ ورڪ

W net = 1⁄2 m (v t 2 – v o 2 )

W نيٽ = 1⁄2 (1000)(10 2 – 0 2 ) = (500)(100 – 0) = (500)(100) = 50,000 جولز

1. ڪم-حرڪاتي توانائي جو اصول ڇا آهي؟ ڪم-حرڪاتي توانائي جو اصول ٻڌائي ٿو ته ڪنهن به شيءِ تي ڪيل خالص ڪم ان جي حرڪي توانائي ۾ تبديلي جي برابر آهي. رياضي طور تي، ، جتي آخري حرڪي توانائي آهي جيڪا شروعاتي حرڪي توانائي کي گهٽائي ٿي.

2. ڪم ڪنهن شيءِ جي رفتار ۾ تبديلي سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟ ڪنهن شيءِ تي ڪيل ڪم ان جي رفتار کي تبديل ڪري سگهي ٿو. خاص طور تي، ڪنهن شيءِ تي ڪيل خالص ڪم ان جي حرڪي توانائي ۾ تبديلي جي برابر آهي، ۽ حرڪي توانائي رفتار جي چورس سان لاڳاپيل آهي. اهڙيءَ طرح، جيڪڏهن ڪنهن شيءِ تي مثبت خالص ڪم ڪيو وڃي ٿو، ته ان جي رفتار (۽ تنهن ڪري ان جي حرڪي توانائي) وڌي ٿي.

3. ڪنهن شيءِ تي منفي ڪم ڪرڻ سان ان جي حرڪي توانائي جو ڇا ٿيندو آهي؟ جڏهن ڪنهن شيءِ تي منفي ڪم ڪيو ويندو آهي، ته ان جي حرڪي توانائي گهٽجي ويندي آهي. ان جي نتيجي ۾ شيءِ سست ٿي سگهي ٿي.

پڻ ڏسو  هڪ مثالي گئس جي اندروني توانائي

4. ڪم-حرڪاتي توانائي جو اصول نيوٽن جي ٻئي قانون سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟ نيوٽن جو ٻيو قانون بيان ڪري ٿو ته هڪ قوت ڪنهن شيءِ جي حرڪت کي ڪيئن متاثر ڪري ٿي، جڏهن ته ڪم-حرڪاتي توانائي جو اصول ان قوت پاران ڪيل ڪم کي حرڪي توانائي ۾ تبديلي سان لاڳاپيل ڪري ٿو. ٻئي تصور ان خيال سان ڳنڍيل آهن ته قوتون ڪنهن شيءِ جي حرڪت ۽ توانائي جي حالت کي تبديل ڪري سگهن ٿيون.

5. ڇا ڪنهن شيءِ جي حرڪي توانائي منفي ٿي سگهي ٿي؟ نه، حرڪي توانائي هميشه غير منفي هوندي آهي. اهو فارمولا ذريعي ڏنو ويندو آهي ، جتي m ماس آهي ۽ v رفتار آهي. جيئن ته ماس ۽ رفتار جو چورس ٻئي مثبت آهن، حرڪي توانائي پڻ مثبت يا صفر آهي.

6. ڪم-حرڪاتي توانائي جو اصول ڪنهن شئي تي ڪيئن لاڳو ٿئي ٿو جيڪو گول رستي ۾ مسلسل رفتار سان حرڪت ڪري ٿو؟ ڪنهن شئي لاءِ جيڪو گول رستي ۾ مسلسل رفتار سان حرڪت ڪري ٿو، ان جي حرڪي توانائي مستقل رهي ٿي ڇاڪاڻ ته ان جي رفتار تبديل نه ٿيندي آهي. بهرحال، ان جي رفتار جي هدايت مسلسل تبديل ٿيندي رهي ٿي. جيڪڏهن صرف سينٽريپيٽل قوتون (جهڙوڪ ٽينشن يا ڪشش ثقل قوت) شئي تي عمل ڪن ٿيون، ته انهن قوتن پاران ڪيل ڪم صفر آهي ڇاڪاڻ ته اهي حرڪت جي هدايت تي عمودي طور تي ڪم ڪن ٿيون. اهڙيءَ طرح، ڪو به خالص ڪم نه ڪيو ويندو آهي، ۽ حرڪي توانائي ۾ ڪا به تبديلي نه ايندي آهي.

7. ٻاهرين قوتن جي غير موجودگيءَ ۾، ڪنهن شيءِ جي حرڪي توانائي ڪيئن بدلجي ٿي؟ ٻاهرين قوتن جي غير موجودگيءَ ۾، شيءِ تي ڪو به ڪم نه ڪيو ويندو آهي، جنهن جو مطلب آهي ته ان جي حرڪي توانائي مستقل رهي ٿي. هي توانائي جي تحفظ جو هڪ مظهر آهي.

پڻ ڏسو  توانائي جي سازوسامان جي ورڇ جو ٿيم

8. جڏهن ڪنهن شيءِ تي ڪيل خالص ڪم صفر هجي ته ان جو ڇا مطلب آهي؟ جڏهن ڪنهن شيءِ تي ڪيل خالص ڪم صفر هجي ته ان جو مطلب آهي ته شيءِ جي حرڪي توانائي تبديل نه ٿي آهي. شيءِ اڃا تائين حرڪت ڪري سگهي ٿي، پر ان جي رفتار مستقل رهي ٿي.

9. ڇا ڪنهن شيءِ ۾ حرڪتي توانائي ٿي سگهي ٿي جيتوڻيڪ ان تي ڪو ڪم نه ڪيو ويو هجي؟ ها، ڪنهن شيءِ ۾ حرڪتي توانائي ٿي سگهي ٿي بغير ڪنهن ڪم جي هڪ ڏنل وقت جي فريم ۾. مثال طور، هڪ شيءِ جيڪا اڳ ۾ ئي ٻاهرين خلا ۾ حرڪت ۾ آهي (ڪشش ثقل جي جسمن کان پري) پنهنجي حرڪتي توانائي برقرار رکندي ۽ مسلسل رفتار سان هلندي رهندي، جيتوڻيڪ ڪا به ٻاهرين قوت ان تي عمل نه ڪري.

10. غير قدامت پسند قوتن پاران ڪيل ڪم ڪنهن شيءِ جي حرڪي توانائي کي ڪيئن متاثر ڪري ٿو؟ غير قدامت پسند قوتن پاران ڪيل ڪم ڪنهن شيءِ جي حرڪي توانائي کي وڌائي يا گهٽائي سگهي ٿو، جيڪو شيءِ جي حرڪت جي نسبت قوت جي هدايت ۽ شدت تي منحصر آهي. مثال طور، رگڙ، هڪ غير قدامت پسند قوت، عام طور تي منفي ڪم ڪري ٿي، جنهن ڪري ڪنهن شيءِ جي حرڪي توانائي گهٽجي ٿي.