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.

W_جال= (ما) س

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: اي ڪي_t= آخري حرڪي توانائي، EK_o = شروعاتي حرڪي توانائي، m = ماس، v_t= آخري رفتار، وي_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 اوهم جو قانون

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: m = 1000 ڪلوگرام، v_o = شروعاتي رفتار = 0 m/s (پهرين ۾، ڪار آرام تي آهي)، v_t = آخري رفتار = 10 ميٽر/سيڪنڊ

گهربل: نيٽ ورڪ

W_جال = 1/2 ميٽر (وي_t² -v_o²)

W_جال= 1⁄2 (1000)(10² - 0²) = (500)(100 – 0) = (500)(100) = 50,000 جول

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، $W_{n e t} = Δ K E$ ، جتي $Δ K E$ شروعاتي حرڪي توانائي کي گھٽائي آخري حرڪي توانائي آهي.

2. ڪم ڪنهن شيءِ جي رفتار ۾ تبديلي سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟ ڪنهن به شيءِ تي ڪيل ڪم ان جي رفتار کي تبديل ڪري سگهي ٿو. خاص طور تي، ڪنهن به 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. جڏهن ڪنهن شيءِ تي منفي ڪم ڪيو ويندو آهي ته 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 ڪم-مڪينيڪل توانائي جو اصول

4. ڪم-حرڪاتي توانائي جو اصول نيوٽن جي ٻئي قانون سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟ نيوٽن جو ٻيو قانون بيان ڪري ٿو ته ڪيئن ڪا قوت ڪنهن شيءِ جي حرڪت کي متاثر ڪري ٿي، جڏهن ته ڪم-حرڪاتي توانائي جو اصول ان قوت پاران ڪيل ڪم کي حرڪي توانائي ۾ تبديلي سان ڳنڍي 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 حرڪتي توانائي منفي ٿي سگهي ٿي؟ نه، حرڪتي توانائي هميشه غير منفي هوندي آهي. اهو فارمولا ذريعي ڏنو ويندو آهي $K E = 1 / 2 m v^{2}$ ، 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 گول رستي ۾ هلندڙ شيءِ تي ڪيئن لاڳو ٿئي ٿو؟ هڪ شيءِ لاءِ جيڪا گول رستي ۾ مسلسل رفتار سان حرڪت ڪري ٿي، ان جي حرڪي توانائي مستقل رهي ٿي ڇاڪاڻ ته ان جي رفتار تبديل نه ٿيندي آهي. تنهن هوندي به، ان جي رفتار جي هدايت مسلسل تبديل ٿيندي رهي ٿي. جيڪڏهن صرف مرڪزي قوتون (جهڙوڪ ٽينشن يا ڪشش ثقل قوت) شيءِ تي عمل ڪن ٿيون، ته انهن قوتن پاران ڪيل ڪم صفر هوندو 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 ٿيندو آهي، جنهن جو مطلب آهي ته ان جي حرڪي توانائي مستقل رهي ٿي. هي توانائي جي تحفظ جو هڪ مظهر آهي.

پڻ ڏسو زور سان ڪيل ڪم

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

9. ڇا ڪنهن شيءِ تي ڪو ڪم نه ڪيو ويو هجي ته به ان ۾ حرڪي توانائي ٿي سگهي ٿي؟ ها، ڪنهن به شيءِ ۾ ڪنهن به ڪم ڪرڻ کان سواءِ حرڪتي توانائي ٿي سگهي ٿي. 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 شئي جي حرڪي توانائي کي ڪيئن متاثر ڪري ٿو؟ غير قدامت پسند قوتن پاران ڪيل ڪم ڪنهن به شيءِ جي حرڪتي توانائي کي وڌائي يا گهٽائي سگهي ٿو، اهو اعتراض 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، ان ڪري ڪنهن شيءِ جي حرڪتي توانائي گهٽجي ٿي.