ऊर्जा: यह क्या है, प्रकार, सूत्र

ऊर्जा सबसे विविध संदर्भों में इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द है, हालांकि, भौतिकी के क्षेत्र में, यह प्रदर्शन करने की क्षमता को दर्शाता है काम क. ऊर्जा कई रूपों में व्यक्त की जाती है - गतिज, क्षमता, रासायनिक, दूसरों के बीच - लेकिन अनिवार्य रूप से यह एक है भौतिक मात्रासार, से संबंधित आंदोलन यह है कि नहीं नवह कर सकता हैहोने के लिएबनाया था या नष्ट किया हुआ, लेकिन सिर्फ तब्दील, बल लगाने से।

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भौतिकी में ऊर्जा

ऊर्जा यह एक बहुत ही जटिल अवधारणा है और, हालांकि हम हर समय इसके बारे में बात करते हैं, हम इसे औपचारिक रूप से नहीं समझते हैं, क्योंकि ऊर्जा की परिभाषा में एक और भौतिक अवधारणा शामिल है: काम क। सैद्धान्तिक रूप से और सरलता से, कार्य वह प्रत्येक क्रिया है जो a के विरुद्ध की जाती है शक्ति, जैसे कि गुरुत्वाकर्षण बल.

ऊर्जा के बारे में ज्ञान बहुत विशाल है और इसमें ज्ञान के कई क्षेत्र शामिल हैं। यह अंतःविषय तब देखा जा सकता है जब हम इसके विरुद्ध कार्य करने की सरल क्रिया का विश्लेषण करते हैं गुरुत्वाकर्षण.

जब हम बैठते हैं और जमीन से एक बॉक्स उठाते हैं, तो हम ऊर्जा बदल रहे हैं। यह ऊर्जा, जिसे गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा के रूप में बॉक्स में स्थानांतरित किया गया था, एक बाहरी बल द्वारा लगाया गया था, जो बड़ी संख्या में मांसपेशी फाइबर के संकुचन से उत्पन्न हुआ था। यह संकुचन तब होता है जब विद्युत प्रवाह गुजरता है, जो विशेष कोशिकाओं में उत्पन्न होता है। बदले में, ये कोशिकाएं केवल तभी करंट उत्पन्न कर सकती हैं, जब वे भोजन में मौजूद रासायनिक बंधों से ऊर्जा प्राप्त करती हैं, जो टूटने पर कैलोरी छोड़ती हैं।

की जटिलता को देखते हुए ऊर्जा, हम अपने आप को उस तक सीमित रखेंगे जो ऊर्जा है भौतिक विज्ञान: ऊर्जा है a महानताभौतिक विज्ञानचढना, जिसकी माप की इकाई, के अनुसार एसआई, और यह जौल. ऊर्जा को कार्य से परिभाषित किया जाता है। जब हम किसी शरीर पर काम करते हैं, तो वह शरीर हमारे साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान कर रहा होता है। हे काम क है, इसलिए, परिवर्तन या स्थानांतरण एक शरीर के लिए होने वाली ऊर्जा का जो कि ए के आवेदन के अधीन है शक्तिबाहरी।

ऊर्जा को कार्य करने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया गया है।

हे काम क एक स्थिर मापांक बल की गणना बल और दूरी के आंतरिक उत्पाद के रूप में की जा सकती है। इसलिए, यह बल का प्रक्षेपण है दूरी, यानी काम पर, केवल में तय की गई दूरी दिशा ताकत का। कार्य की गणना के लिए प्रयुक्त सूत्र नीचे देखें:

τ - काम (जे - जूल)

एफ - बल (एन - न्यूटन)

घ - दूरी (एम - मीटर)

θ - बल और दूरी के बीच का कोण

जब किसी शरीर पर कार्य किया जाता है, तो उस शरीर में निहित ऊर्जा की मात्रा में वृद्धि या कमी होती है, और यह इस रूप में प्रकट होता है विविधताओं में गतिज ऊर्जा या क्षमता. याद रखें कि, जैसा कि कहा गया है, काम क a. से मिलकर बनता है प्रपत्रमेंअगरस्थानांतरणऊर्जा, तो यह ऊर्जा नहीं बनाई गई थी, लेकिन रूपांतरित।

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ऊर्जा के प्रकार क्या हैं?

चूंकि कई हैं प्रकृति में बलऊर्जा के भी कई रूप हैं, लेकिन सभी का सीधा संबंध गति से है। ऊर्जा रूपों के कुछ उदाहरण देखें:

• गतिज ऊर्जा: गति से जुड़ी ऊर्जा है, हर चीज जो चलती है और जिसमें द्रव्यमान होता है, उसमें गतिज ऊर्जा होती है। यह ऊर्जा के वर्ग के सीधे आनुपातिक है वेग जहां शरीर चलते हैं।

• संभावित ऊर्जा: वह है जो शरीर की स्थिति पर निर्भर करता है। स्थितिज ऊर्जा के कई रूप हैं, जैसे गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा, विद्युत संभावित ऊर्जा, ए लोचदार ऊर्जा क्षमता, दूसरों के बीच में।

• मेकेनिकल ऊर्जा: का योग है ऊर्जाकैनेटीक्स साथ से ऊर्जाक्षमता किसी भी भौतिक प्रणाली का। अमेरिका प्रणालीभौतिकविदोंपरंपरावादियों जहां घर्षण नहीं होता है, वहां यांत्रिक ऊर्जा संरक्षित होती है।

• तापीय ऊर्जा: क्या यह उन निकायों में निहित है जो के तापमान से ऊपर हैं? परम शून्य. जब तापीय ऊर्जा को पिंडों के बीच स्थानांतरित किया जाता है, तो इसे कहते हैं तपिश.

• रासायनिक ऊर्जा: ऊर्जा का रूप है जो में पाया जाता है रासायनिक बन्ध और इसे ईंधन के जलने से प्राप्त किया जा सकता है, जैसे कि गैसोलीन, शराब, आदि। मूल रूप से, यह एक है ऊर्जा प्रकृति का बिजली, चूंकि रासायनिक बंधन विद्युत परस्पर क्रियाओं से उत्पन्न होते हैं।

• बिजली: विद्युत स्थितिज ऊर्जा, जिसे केवल विद्युत ऊर्जा के रूप में जाना जाता है, वह है जो के बीच परस्पर क्रिया से प्राप्त होती है विद्युत प्रभार, एक दूसरे से एक निश्चित दूरी पर अलग।

• परमाणु ऊर्जा: वह ऊर्जा है जो से प्राप्त होती है विखंडन से परमाणु नाभिक. यह ऊर्जा के बीच परस्पर क्रिया से उत्पन्न होती है प्रोटान तथा न्यूट्रॉन, जो एक तरह से आकर्षित होते हैं प्रकृति की मौलिक शक्ति मजबूत परमाणु शक्ति के रूप में जाना जाता है। हमारे लेख पर जाकर विषय के बारे में अधिक जानें: परमाणु भौतिकी.

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ऊर्जा सूत्र

ऐसे सूत्र हैं जिनका उपयोग ऊर्जा के विभिन्न रूपों में से प्रत्येक की गणना करने के लिए किया जाता है। आइए देखें कि वे क्या हैं और उनके प्रत्येक चर का क्या अर्थ है:

→ गतिज ऊर्जा सूत्र

का सूत्र ऊर्जाकैनेटीक्स ऐसा है कि यह ऊर्जा द्रव्यमान के गुणनफल और वेग के वर्ग को 2 से विभाजित करने के बराबर है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

म - द्रव्यमान (किलो)

वी - गति (एम / एस)

→ गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा सूत्र

का सूत्र ऊर्जाक्षमतागुरुत्वीय स्थापित करता है कि स्थितिज ऊर्जा का यह रूप तीन परिमाणों के गुणनफल के बराबर है: द्रव्यमान, त्वरण गुरुत्वाकर्षण का और ऊंचाई:

→ लोचदार संभावित ऊर्जा सूत्र

लोचदार संभावित ऊर्जा सूत्र के उत्पाद के बराबर है लगातारलोचदार और वसंत विरूपण का वर्ग 2 से विभाजित होता है। घड़ी:

क - लोचदार स्थिरांक (एन / एम)

एक्स - वसंत विरूपण (एम)

→ विद्युत स्थितिज ऊर्जा सूत्र

का सूत्र ऊर्जाक्षमताबिजली तीन मात्राओं के गुणनफल के बराबर है (दो विद्युत आवेशों का मापांक, Q₁ और क्यू₂, और एक आनुपातिकता स्थिरांक, k₀) आरोपों के बीच की दूरी से विभाजित:

क₀ - इलेक्ट्रोस्टैटिक वैक्यूम स्थिरांक (Nm²/C²)

क्यू₁ और क्यू₂ - विद्युत भार के मॉड्यूल

घ - दूरी (एम)

राफेल हेलरब्रॉक द्वारा
भौतिक विज्ञान के अध्यापक