ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି ଏକ ବସ୍ତୁ ଯାହା ଏହାର ଗତି ହେତୁ ଧାରଣ କରିଥାଏ | ଏହା ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନରେ ସବୁଠାରୁ ମ fundamental ଳିକ ଧାରଣା - ଏବଂ ସୂତ୍ରଟି ଅତି ସରଳ ଅଟେ |
କିନେଟିକ୍ ଶକ୍ତି ସୂତ୍ର |
KE = ½ × m × v²
କେଉଁଠାରେ:
- KE = ଜୁଲେସରେ ଗତିଜ ଶକ୍ତି (J)
- ମି = କିଲୋଗ୍ରାମରେ (କିଲୋଗ୍ରାମ)
- v = ସେକେଣ୍ଡରେ ମିଟରରେ ବେଗ (m / s)
କାର୍ଯ୍ୟର ଉଦାହରଣ |
ଉଦାହରଣ 1: ଏକ ଚଳନ୍ତା କାର |
20 ମିଟର / ଘଣ୍ଟା (72 କିଲୋମିଟର / ଘଣ୍ଟା) ରେ ଯାତ୍ରା କରୁଥିବା 1,500 କିଲୋଗ୍ରାମ କାର:
- KE = ½ × 1,500 × 20² |
- KE = ½ × 1,500 × 400 |
- KE = ** 300,000 J = 300 kJ **
ଉଦାହରଣ 2: ଏକ ବେସବଲ୍ ପିଚ୍ |
40 ମିଟର / ଘଣ୍ଟା (144 କିଲୋମିଟର / ଘଣ୍ଟା) ରେ ପକାଯାଇଥିବା ଏକ 0.145 କିଲୋଗ୍ରାମ ବେସବଲ୍:
- KE = ½ × 0.145 × 40² |
- KE = ½ × 0.145 × 1,600 |
- KE = ** 116 J **
ଉଦାହରଣ 3: ଜଣେ ଚାଲୁଥିବା ବ୍ୟକ୍ତି |
4 ମି / ସେକେଣ୍ଡରେ ଚାଲୁଥିବା 70 କିଲୋଗ୍ରାମ ବ୍ୟକ୍ତି (~ 14.4 କିଲୋମିଟର / ଘଣ୍ଟା):
- KE = ½ × 70 × 16 |
- KE = ** 560 J **
ୟୁନିଟ୍ ଏବଂ ରୂପାନ୍ତର |
| ୟୁନିଟ୍ | ସମାନ |
|---|---|
| 1 ଜୁଏଲ୍ (J) | 1 କିଲୋଗ୍ରାମ · m² / s² |
| 1 କିଲୋଜୁଲ୍ (kJ) | 1,000 J। |
| 1 କ୍ୟାଲୋରୀ (କ୍ୟାଲ୍) | 4.184 J। |
| 1 କିଲୋକାଲୋରୀ (kcal) | 4,184 J। |
| 1 ୱାଟ-ଘଣ୍ଟା (Wh) | 3,600 J। |
| 1 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍-ଭୋଲ୍ଟ (ଇଭି) | 1.602 × 10⁻¹⁹ J। |
ଗତିଜ ଶକ୍ତିକୁ କ୍ୟାଲୋରୀରେ ପରିଣତ କରିବାକୁ: KE (cal) = KE (J) ÷ 4.184 |
ବେଗ-ସ୍କ୍ୱାର୍ଡ ସମ୍ପର୍କ |
KE = ½mv² ରୁ ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ବୁ ight ାମଣା ହେଉଛି ** ଗତିର ବର୍ଗ ସହିତ ** ଗତିଜ ଶକ୍ତି ମାପକାଠି **:
| ଗତି ବୃଦ୍ଧି | KE ବୃଦ୍ଧି |
|---|---|
| 2 × ତୀବ୍ର | |
| 3 × ତୀବ୍ର | |
| 10 × ତୀବ୍ର |
ଏହି କାରଣରୁ:
- ରାଜପଥ ବେଗକୁ ଦ୍ୱିଗୁଣିତ କରିବା ଦ୍ distance ାରା ଦୂରତା ଦ୍ୱିଗୁଣିତ ହୁଏ ନାହିଁ - ଏହା ଏହାକୁ ଚାରିଗୁଣ କରିଥାଏ |
- ଦୁଇଥର ବେଗରେ ଏକ ବୁଲେଟ୍ ବିନାଶକାରୀ ଶକ୍ତି ଚାରି ଗୁଣ ବହନ କରେ |
- ପବନ ଟର୍ବାଇନ ଶକ୍ତି ଉତ୍ପାଦନ v³ (ବେଗ କ୍ୟୁବଡ୍) ସହିତ ଆନୁପାତିକ, v² ନୁହେଁ |
ଗତିଜ ଶକ୍ତିରୁ ବେଗ ଗଣନା |
v = √(2 × KE ÷ m)
** ଉଦାହରଣ: ** ଏକ 2 କିଲୋଗ୍ରାମ ବସ୍ତୁରେ 200 J ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଅଛି | ଏହାର ଗତି କ’ଣ?
- v = √ (2 × 200 ÷ 2) = √200 = ** 14.14 ମି / s **
କିନେଟିକ୍ ଶକ୍ତି ଏବଂ ବେଗରୁ ମାସ ଗଣନା |
m = 2 × KE ÷ v²
** ଉଦାହରଣ: ** ଏକ ବସ୍ତୁର 500 J KE ଅଛି ଏବଂ 10 ମି / ସେକେଣ୍ଡରେ ଯାତ୍ରା କରେ | ଏହାର ମାସ କ’ଣ?
- ମି = (2 × 500) ÷ 100 = ** 10 କିଲୋଗ୍ରାମ **
କାର୍ଯ୍ୟ-ଶକ୍ତି ତତ୍ତ୍। |
ଏକ ବସ୍ତୁ ଉପରେ କରାଯାଇଥିବା ନିଟ୍ କାର୍ଯ୍ୟ ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ପରିବର୍ତ୍ତନ ସହିତ ସମାନ:
W = ΔKE = KE_final − KE_initial = ½mv_f² − ½mv_i²
** ଉଦାହରଣ: ** ଏକ କାର 10 m / s ରୁ 25 m / s କୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରେ | ମାସ = 1,200 କିଲୋଗ୍ରାମ:
- ΔKE = ½ × 1,200 × (25² - 10²)
- ΔKE = 600 × (625 - 100)
- ΔKE = 600 × 525 = ** 315,000 J ** ଇଞ୍ଜିନ୍ ଦ୍ୱାରା କରାଯାଇଥିବା କାର୍ଯ୍ୟ |
କିନେଟିକ୍ ବନାମ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଶକ୍ତି |
| | ଗତିଜ ଶକ୍ତି | | ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଶକ୍ତି || |---|---|---| |ସଂଜ୍ଞା | ଗତିର ଶକ୍ତି | | ସ୍ଥିତି / ବିନ୍ୟାସନର ଶକ୍ତି || |ସୂତ୍ର | Vmv² | mgh (ମାଧ୍ୟାକର୍ଷଣ)| |ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ | | ବେଗ | ଉଚ୍ଚତା, କ୍ଷେତ୍ର ଶକ୍ତି ||
କ fr ଣସି ଘର୍ଷଣ ବିନା ଏକ ବନ୍ଦ ସିଷ୍ଟମରେ, ସମୁଦାୟ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷିତ:
KE + PE = constant
½mv² + mgh = constant
ଉଚ୍ଚତା ଠାରୁ ଖସି ଆସୁଥିବା ଏକ ବଲ୍: h ହ୍ରାସ ହେବା ସହିତ v ବ increases େ - ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଶକ୍ତି ଗତିଜ ଶକ୍ତିରେ ପରିଣତ ହୁଏ |
ଆପେକ୍ଷିକ କିନେଟିକ୍ ଶକ୍ତି (ହାଇ ସ୍ପିଡ୍ ଅବଜେକ୍ଟସ୍)
ଆଲୋକର ବେଗକୁ ଆସୁଥିବା ବେଗରେ, ଶାସ୍ତ୍ରୀୟ ସୂତ୍ର ଭାଙ୍ଗିଯାଏ | ଆଇନଷ୍ଟାଇନଙ୍କ ଆପେକ୍ଷିକ ସୂତ୍ର:
KE = (γ − 1) × mc²
ଯେଉଁଠାରେ γ = 1 ÷ √ (1 - v² / c²) ହେଉଛି ଲୋରେଣ୍ଟଜ୍ ଫ୍ୟାକ୍ଟର୍ | ଦ day ନନ୍ଦିନ ବେଗରେ (v & lt; & lt; c), ଏହା ଶାସ୍ତ୍ରୀୟ ½mv² କୁ କମିଯାଏ |
ବେଗ ମୂଲ୍ୟ ସହିତ କାର୍ଯ୍ୟ କରିବାକୁ ଆମର ଗତି ଦୂରତା ସମୟ କାଲକୁଲେଟର ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ, ତାପରେ ଯେକ moving ଣସି ଚଳପ୍ରଚଳ ବସ୍ତୁର ଶକ୍ତି ଖୋଜିବା ପାଇଁ KE ସୂତ୍ର ପ୍ରୟୋଗ କରନ୍ତୁ |