పని, శక్తి మరియు శక్తిని ఎలా లెక్కించాలి
భౌతిక శాస్త్రంలో, పనికి ఖచ్చితమైన నిర్వచనం ఉంది: శక్తి ఒక వస్తువును స్థానభ్రంశం ద్వారా కదిలించినప్పుడు బదిలీ చేయబడుతుంది. శక్తి అంటే పని చేసే రేటు. ఈ భావనలు మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు రోజువారీ శక్తి వినియోగానికి పునాది.
కీలక సూత్రాలు
పని:
W = F × d × cos(θ)
ఇక్కడ F అనేది శక్తి (N), d అనేది స్థానభ్రంశం (m), మరియు θ అనేది శక్తి మరియు స్థానభ్రంశం మధ్య కోణం.
శక్తి:
P = W / t = F × v
కైనటిక్ ఎనర్జీ:
KE = ½ × m × v²
సంభావ్య శక్తి:
PE = m × g × h
దశల వారీ ఉదాహరణలు
పని ఉదాహరణ: మీరు 40 N క్షితిజ సమాంతర శక్తితో ఫ్లోర్కి 5 మీటర్ల దూరంలో ఒక పెట్టెను నెట్టారు. W = 40 × 5 × cos(0°) = 40 × 5 × 1 = 200 జూల్స్
పవర్ ఉదాహరణ: మీరు 4 సెకన్లలో 200 J పనిని పూర్తి చేస్తారు. P = 200 / 4 = 50 వాట్స్
** ర్యాంప్ సమస్య:** 100 కిలోల క్రేట్ను 30° ఘర్షణ లేని రాంప్ను 10 మీటర్ల పైకి నెట్టడానికి ఎంత పని చేయాలి? పెరిగిన ఎత్తు: h = 10 × sin(30°) = 5 మీ పని = PE = m × g × h = 100 × 9.81 × 5 = 4,905 J లో మార్పు
యూనిట్లు
| పరిమాణం | SI యూనిట్ | సాధారణ సమానం |
|---|---|---|
| బలవంతం | న్యూటన్ (N) | 1 kg·m/s² |
| పని/శక్తి | జూల్ (J) | 1 N·m |
| శక్తి | వాట్ (W) | 1 J/s |
| 1 హార్స్పవర్ | 746 W | 550 ft·lb/s |
శక్తి పరిరక్షణ
ఆదర్శ వ్యవస్థలో: KE + PE = స్థిరం (మొత్తం యాంత్రిక శక్తి సంరక్షించబడుతుంది). నిజమైన వ్యవస్థలు ఘర్షణ మరియు వేడికి శక్తిని కోల్పోతాయి, అయితే మొత్తం శక్తి (థర్మల్తో సహా) ఎల్లప్పుడూ సంరక్షించబడుతుంది.
ఏదైనా శక్తి, దూరం మరియు సమయం కోసం మా పని మరియు శక్తి కాలిక్యులేటర్ని ఉపయోగించండి.