કાર્ય, શક્તિ અને ઊર્જાની ગણતરી કેવી રીતે કરવી
ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, કાર્યની ચોક્કસ વ્યાખ્યા છે: જ્યારે બળ કોઈ વસ્તુને વિસ્થાપન દ્વારા ખસેડે છે ત્યારે ઊર્જા ટ્રાન્સફર થાય છે. પાવર એ દર છે કે જેના પર કામ કરવામાં આવે છે. આ વિભાવનાઓ મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ અને રોજિંદા ઊર્જાના ઉપયોગ માટે પાયારૂપ છે.
મુખ્ય સૂત્રો
કામ:
W = F × d × cos(θ)
જ્યાં F એ બળ (N) છે, d એ વિસ્થાપન (m) છે અને θ એ બળ અને વિસ્થાપન વચ્ચેનો ખૂણો છે.
શક્તિ:
P = W / t = F × v
કાઇનેટિક એનર્જી:
KE = ½ × m × v²
સંભવિત ઉર્જા:
PE = m × g × h
સ્ટેપ-બાય-સ્ટેપ ઉદાહરણો
કાર્યનું ઉદાહરણ: તમે 40 N આડા બળ સાથે બોક્સને સમગ્ર ફ્લોર પર 5 મીટર સુધી દબાણ કરો છો. W = 40 × 5 × cos(0°) = 40 × 5 × 1 = 200 જ્યૂલ
પાવર ઉદાહરણ: તમે 4 સેકન્ડમાં 200 J કામ કરો છો. P = 200 / 4 = 50 વોટ
રેમ્પની સમસ્યા: 30° ઘર્ષણ રહિત રેમ્પ પર 100 કિલોના ક્રેટને 10 મીટર ઉપર ધકેલવા માટે કેટલું કામ કરવું પડશે? વધેલી ઊંચાઈ: h = 10 × sin(30°) = 5 m કાર્ય = PE = m × g × h = 100 × 9.81 × 5 = 4,905 J માં ફેરફાર
એકમો
| જથ્થો | એસઆઈ યુનિટ | સામાન્ય સમકક્ષ |
|---|---|---|
| બળ | ન્યૂટન (N) | 1 kg·m/s² |
| કાર્ય/ઊર્જા | જૌલ (J) | 1 N·m |
| શક્તિ | વોટ (W) | 1 J/s |
| 1 હોર્સપાવર | 746 ડબલ્યુ | 550 ft·lb/s |
ઉર્જાનું સંરક્ષણ
આદર્શ પ્રણાલીમાં: KE + PE = સતત (કુલ યાંત્રિક ઊર્જા સંરક્ષિત છે). વાસ્તવિક સિસ્ટમો ઘર્ષણ અને ગરમી માટે ઊર્જા ગુમાવે છે, પરંતુ કુલ ઊર્જા (થર્મલ સહિત) હંમેશા સાચવવામાં આવે છે.
કોઈપણ બળ, અંતર અને સમય માટે અમારા કાર્ય અને શક્તિ કેલ્ક્યુલેટરનો ઉપયોગ કરો.