उर्जा, कार्य आणि शक्ती(Energy, Work, Power)

या प्रकरणात आपण महत्वाच्या संज्ञा पाहणार आहोत [उर्जा, कार्य आणि शक्ती(Energy, Work, Power), उर्जेचे प्रकार(Types of Energy), उर्जा अक्षयतेचा नियम(Law of conservation of Energy)]:

 

उर्जा(Energy)

एखाद्या पदार्थाची कार्य करण्याची क्षमता म्हणजेच उर्जा होय.

 

उर्जेचे प्रकार(Types of Energy)

आपल्या सभोवतालि विविध प्रकारच्या उर्जा दिसून येतात. उदा. सौर उर्जा, प्रकाश उर्जा, विद्युत उर्जा , रासायनिक उर्जा, यांत्रिक उर्जा. आपण या प्रकरणात यांत्रिक उर्जेचे प्रकार पाहणार आहोत.

१. गतीज उर्जा:

पदार्थाच्या गतिमान अवस्थेमुळे पदार्थाला प्राप्त झालेल्या उर्जेस गतीज उर्जा म्हणतात.

  • सूत्र : गतीज उर्जा = १/२ m.v2
    • m – पदार्थाचे वस्तुमान
    • v – पदार्थाचा वेग
    • गतीज उर्जा वेगाच्या वर्गाशी समानुपाती आहे. म्हणजेच जर वेग दुप्पट झाला तर गतीज उर्जा चौपट होते. आणि जर वेग तीनपट झाला तर गतीज उर्जा नऊ पाट होते.

उदा. वेगवान चेंडू मुळे स्टंप उसळून पडतात ते चेंडूच्या गतीज उर्जेमुळेच.

 

२. स्थितीज उर्जा:

पदार्थाच्या विशिष्ठ स्थितीमुळे किंवा आकारामुळे त्यात जी उर्जा सामावलेली असते तिला स्थितीज उर्जा असे म्हणतात.

  • सूत्र: स्थितीज उर्जा = mgh
    • m – पदार्थाचे वस्तुमान
    • g – गुरुत्वत्वरण
    • h – पद्र्थाची जमिनीपासून उंची
  • जसे गुरुत्व त्वरण ध्रुवावर जास्त आणि विषुववृत्तावर कमी आहे, तसेच स्थितीज उर्जा सुद् धा ध्रुवावर जास्त आणि विषुववृत्तावर कमी आहे. कारण स्थितीज उर्जा गुरुत्व त्वराणाशी समानुपाती आहे.

उदा. धरणाचे अडवलेले पाणी, दाबून धरलेली स्प्रिंग, ताणून धरलेला बाण.

 

उर्जा अक्षय्यतेचा नियम(Law of conservation of Energy)

“उर्जा ही निर्माण करता येत नाही आणि ती नष्टही करता येत नाही. परंतु तिचे एका प्रकारातून दुसऱ्या प्रकारात रुपांतर करता येते. तथापि विश्वातील एकूण उर्जा सदैव अक्षय राहते.”

उदा. फटाके


 

कार्य(Work)

जेंव्हा एखाद्या वस्तूवर बल प्रयुक्त होते आणि ती वस्तू बलाच्या दिशेने काही अंतर सरकवली जाते, तेंव्हा त्याबलाने कार्य झाले असे आपण म्हणतो. कार्य हि आदिश राशी आहे.

सूत्र : कार्य = (प्रयुक्त केलेले बल) X (वस्तू सरकलेले अंतर)

  • कार्य हि आदिश राशी आहे.
  • कार्य चे SI पद्धतीचे एकक ज्युल आहे. ज्युल म्हणजेच Nm.
  • CGS पद्धतीचे एकक आर्ग आहे.
  • कार्य हे धन , ऋण व शून्य असू शकते.
    • ज्यावेळी बलाची व विस्थापनाची दिशा एकच असते तेंव्हा कार्य धन असते.
    • तर ज्यावेळी बलाची व विस्थापनाची दिशा विरुद्ध असते तेंव्हा कार्य ऋण असते.
    • आणि जर विस्थापन शून्य असेल तर कार्य सुद्धा शून्य असते.

 

शक्ती(Power)

कार्य करण्याचा दर म्हणजे शक्ती होय.

  • सूत्र : शक्ती = कार्य / काल = w/t
  • SI पद्धतीचे एकक वॅट आहे.
  • १ वॅट = १ ज्युल / १ सेकंद
  • औद्योगिक क्षेत्रामध्ये शक्ती मोजण्यासाठी अश्वशक्ती या एककाचा वापर केला जातो.
    • १ अश्वशक्ती = ७४६ वॅट
  • व्यावहारिक उपयोगासाठी शक्ती चे एकक किलो वॅट तास आहे –
    • १ किलो वॅट तास = ३.६ X 10 वॅट
    • यालाच १ युनिट म्हणतात.

 

जेम्स वॅट बद्दल थोडक्यात.

मित्रांसोबत शेयर करा.

Leave a comment

Your email address will not be published.

error: