ڪم-مڪينيڪل توانائي جو اصول

ڪم-مڪينيڪل توانائي جو اصول

ڪم-ڪائنيٽڪ توانائي جو نظريو ٻڌائي ٿو ته خالص ڪم يا خالص قوت پاران ڪيل ڪم حرڪي توانائي ۾ تبديلي جي برابر آهي.

W _نيٽ = TO _t – TO _o = 1⁄2 m(v _t ² – v _o ² )

W _نيٽ = ٻن قسمن جون قوتون آهن، يعني قدامت پسند قوت، ۽ غير قدامت پسند قوت. تنهن ڪري، نيٽ ورڪ کي هڪ قدامت پسند قوت پاران ڪيل ڪم ۽ هڪ غير قدامت پسند قوت پاران ڪيل ڪم تي مشتمل سمجهي سگهجي ٿو.

ڊبليو _سي + ڊبليو _{اين سي} = Δ ڪي اي

هڪ قدامت پسند قوت پاران ڪيل ڪم امڪاني توانائي ۾ منفي تبديلي جي برابر آهي:

ڊبليو _سي = -Δپي اي

– ΔPE + W _nc = ΔKE

ڊبليو _{اين سي} = ΔPE + ΔKE

ڊبليو اين سي = Δ ايم اي

مٿي ڏنل مساوات ۾ چيو ويو آهي ته ڪنهن به شيءِ تي غير قدامت پسند قوت پاران ڪيل ڪم ان شيءِ جي مشيني توانائي ۾ تبديلي جي برابر آهي. مشيني توانائي = امڪاني توانائي + حرڪي توانائي. امڪاني توانائي ڪشش ثقل امڪاني توانائي يا لچڪدار امڪاني توانائي جي صورت وٺي سگهي ٿي.

مثال سوال: ڪم-مڪينيڪل توانائي جو نظريو

هڪ 2 ڪلوگرام جو دٻو شروعات ۾ 10 ميٽر/سيڪنڊ جي رفتار سان هلندو آهي. ٿوري دير کان پوءِ، دٻو رڪجي ويندو آهي. دٻي ۽ فرش جي وچ ۾ حرڪي رگڙ جو کوٽائي 0.2 آهي. ڪشش ثقل جي تيزي 10 ميٽر/سيڪنڊ آهي ^2. دٻي جي بي گھرڻ ڪيتري آهي؟

بحث:

سڃاڻپ ٿيل: m = 2 kg، v _o = 10 m/s، vt = 0، k = 0.2، w = mg = (1 kg)(10 m/s ² ) = 10 kg m/s ² = 10 نيوٽن،

پڇيو ويو: دٻي جي منتقلي جي مقدار (ن)

ڪم-مڪينيڪل توانائي جو نظريو:

ڊبليو _{اين سي} = Δ ايم اي

ڊبليو _{اين سي} = ΔPE + ΔKE

اوچائي (h) مستقل رهي ٿي يا اوچائي ۾ ڪا تبديلي ناهي، تنهنڪري ڪشش ثقل جي امڪاني توانائي ۾ ڪا تبديلي ناهي.

ڊبليو اين سي = Δڪي اي

حرڪتي رگڙ قوت پاران ڪيل ڪم آهي:

W _nc = – f _k s = μ _k N -s = μ _k w -s = μ k mg -s

ڊبليو _{اين سي} = – (0.2)(2)(10)(s) = – (4)(s)

حرڪتي رگڙ قوت منفي ڪم ڪري ٿي (حرڪي رگڙ قوت شئي جي بي گھرڻ کان مخالف طرف ۾ آهي)

حرڪي توانائي ۾ تبديلي:

ΔKE = 1⁄2 ميٽر (v _t ² – v _o ² ) = 1⁄2 (2)(0 ² – 10 ² ) = (0 – 100) = – 100

شئي جي منتقلي:

ڊبليو _{اين سي} = Δڪي اي

– (4)(s) = – 100

s = – 100 / – 4 = 25 ميٽر

ڪم-مڪينيڪل توانائي جي اصول بابت 20 تصوراتي سوال ۽ جواب:

1. سوال: ڪم-مڪينيڪل توانائي جو اصول ڇا آهي؟ جواب: ڪم-مڪينيڪل توانائي جو اصول ٻڌائي ٿو ته ڪنهن به شيءِ تي ڪيل ڪم ان جي ميڪانيڪل توانائي ۾ تبديلي جي برابر آهي.

2. سوال: فزڪس ۾ ڪم کي ڪيئن بيان ڪيو ويو آهي؟ جواب: ڪم کي ڪنهن شيءِ تي لاڳو ڪيل قوت جي پيداوار ۽ ان قوت جي رخ ۾ ان جي حرڪت جي فاصلي جي طور تي بيان ڪيو ويندو آهي.

3. سوال: مشيني توانائي ڇا آهي؟ جواب: مشيني توانائي ڪنهن شيءِ جي حرڪتي توانائي ۽ امڪاني توانائي تي مشتمل هوندي آهي.

4. سوال: غير قدامت پسند قوتن جي غير موجودگي ۾، بند نظام جي ڪل ميڪيڪل توانائي بابت ڇا چئي سگهجي ٿو؟ جواب: ڪل ميڪيڪل توانائي مستقل رهي ٿي.

5. سوال: هڪ قدامت پسند قوت جو مثال ڏيو. جواب: ڪشش ثقل واري قوت هڪ قدامت پسند قوت جي هڪ مثال آهي.

6. سوال: امڪاني توانائي حرڪتي توانائي کان ڪيئن مختلف آهي؟ جواب: امڪاني توانائي اها توانائي آهي جيڪا پوزيشن جي ڪري آهي، جهڙوڪ زمين کان مٿي اوچائي، جڏهن ته حرڪتي توانائي حرڪت جي ڪري آهي.

7. سوال: هڪ قدامت پسند قوت پاران ڪيل ڪم امڪاني توانائي سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟ جواب: هڪ قدامت پسند قوت پاران ڪيل ڪم امڪاني توانائي ۾ منفي تبديلي جي برابر آهي.

9. سوال: ڪم-مڪينيڪل توانائي جو اصول هڪ آزاد گرڻ واري شيءِ ۾ امڪاني توانائي جي حرڪي توانائي ۾ تبديلي کي ڪيئن بيان ڪري ٿو؟ جواب: جيئن ڪا شيءِ ڪري ٿي، ان جي امڪاني توانائي گهٽجي ٿي ۽ ان جي حرڪي توانائي برابر مقدار ۾ وڌي ٿي، جنهن سان ڪل مشيني توانائي مستقل رهي ٿي.

10. سوال: جڏهن غير قدامت پسند قوتون، جهڙوڪ رگڙ، ڪنهن نظام تي عمل ڪنديون آهن ته ان جي مشيني توانائي جو ڇا ٿيندو آهي؟ جواب: مشيني توانائي گهٽجي ويندي آهي ڇاڪاڻ ته غير قدامت پسند قوتون توانائي کي ختم ڪنديون آهن، اڪثر ڪري گرمي جي صورت ۾.

11. سوال: ڇا ڪنهن نظام جي مشيني توانائي وڌي سگهي ٿي؟ جواب: ها، جڏهن نظام تي ٻاهرين ڪم ڪيو ويندو آهي.

12. سوال: ڪم جو تصور توانائي سان ڪيئن لاڳاپيل آهي؟ جواب: ڪم اهو ذريعو آهي جنهن ذريعي توانائي کي نظام ۾ منتقل يا تبديل ڪيو ويندو آهي.

13. سوال: جيڪڏهن ڪا شيءِ مسلسل رفتار سان هلي رهي آهي، ته ان تي ڪيل نيٽ ورڪ بابت ڇا چئي سگهجي ٿو؟ جواب: ان تي ڪيل نيٽ ورڪ صفر آهي ڇاڪاڻ ته ڪا به تيزي نه ٿي رهي آهي.

15. سوال: دٻيل اسپرنگ ۾ امڪاني توانائي ڇو هوندي آهي؟ جواب: جڏهن هڪ اسپرنگ کي دٻايو ويندو آهي، ته ان تي ڪم ڪيو ويندو آهي، جيڪو امڪاني توانائي جي طور تي ذخيرو ٿيل هوندو آهي. جڏهن اسپرنگ کي ڇڏيو ويندو آهي ته اها توانائي خارج ٿي سگهي ٿي.

16. سوال: ڪم-توانائي جو نظريو ڇا آهي؟ جواب: ڪم-توانائي جو نظريو ٻڌائي ٿو ته ڪنهن به شيءِ تي ڪيل ڪم ان جي حرڪي توانائي ۾ تبديلي جي برابر آهي.

17. سوال: طاقت جو ڪم سان ڪهڙو تعلق آهي؟ جواب: طاقت اها شرح آهي جنهن تي ڪم ڪيو ويندو آهي يا توانائي منتقل ڪئي ويندي آهي. ان جو حساب $P=W/t$ طور ڪيو ويندو آهي ، جتي $W$ ڪم آهي ۽ $t$ وقت آهي.

18. سوال: ڇا ڪم جو ڪو منفي قدر ٿي سگهي ٿو؟ جواب: ها، ڪم منفي هوندو آهي جڏهن قوت ۽ حرڪت جي هدايت مخالف هجي.

19. سوال: جيڪڏهن قوت ۽ حرڪت جي هدايت جي وچ ۾ زاويه 90 درجا آهي، ته ڪم ڇا ڪيو ويو آهي؟ جواب: ڪيل ڪم صفر آهي ڇاڪاڻ ته قوت جو حرڪت جي هدايت ۾ ڪو به جزو ناهي.

20. سوال: هڪ سادي مشين، جهڙوڪ ليور، ڪم کي ڪيئن آسان بڻائي ٿي؟ جواب: هڪ ليور ڪل ڪم کي تبديل نٿو ڪري پر قوت لاڳو ڪرڻ جو طريقو تبديل ڪري ٿو، ڪم کي وڌيڪ منظم يا ڪارآمد بڻائي ٿو.

ڪم جو تصور ۽ ميڪيڪل توانائي جو اصول فزڪس ۾ بنيادي آهن ۽ مختلف نظامن ۾ توانائي جي منتقلي ۽ تبديلي جي بنيادي سمجھ فراهم ڪن ٿا.