کائنےٹک توانائی: فارمولا تعریف. انو کی کائنےٹک توانائی، ٹرانسلیشنل رفتار، موسم بہار، جسم، گیس کے سالموں تلاش کریں؟

ڈیلی تجربے جسم کی ملکیت منتقل کر دیا جا سکتا ہے کہ، اور کو روکنے کے لئے منتقل کر دیا گیا ظاہر کرتا ہے. ہم بھاگ دوڑ کر رہا ہے دنیا بھر میں کیا کچھ ہمیشہ رہے ہیں، سورج چمکتا ہے ... لیکن جہاں انسانی، جانوروں، اور عام طور پر فطرت میں یہ کام کرنے کی طاقت سے آئے؟ چاہے غائب میکانی تحریک ایک ٹریس کے بغیر؟ یہ دیگر ٹریفک تبدیل کرنے کے بغیر جسم سے ایک ہے تو منتقل کرنے کے لئے شروع ہو جائے گا؟ یہ سب ہمارے مضمون میں بحث کی جائے گی.

توانائی کا تصور

انجن آپریشن، تحریک آٹوموبائل، ٹریکٹر، انجنوں دینے جس کے لیے، ہوائی جہازوں توانائی کا ایک ذریعہ ہے جس کی وجہ سے ایندھن کی ضرورت ہے. الیکٹرک مشینیں بجلی کے ذرائع کی طرف نقل و حرکت فراہم. پانی اونچائی سے گرنے کی توانائی کی وجہ سے، ایک برقی بہاؤ پیدا، الیکٹریکل مشینوں سے منسلک کردیں hydroturbine. انسان کا وجود اور کام کرنے کے لئے، بھی توانائی کی ضرورت ہے. وہ ترتیب میں، کام کے کسی قسم کے انجام دینے کے لئے، آپ کو توانائی کی ضرورت ہے کہ کہیں. توانائی کیا ہے؟

• معائنہ 1. زمین کے اوپر گیند بلند. وہ سکون کی حالت میں ہے، میکانی کام کارکردگی کا مظاہرہ نہیں کر رہا ہے. اسے جانے دو کشش ثقل کے اثر و رسوخ کے تحت گیند ایک خاص اونچائی سے زمین پر گرتا ہے. گیند کے زوال کے دوران میکانی کام کارکردگی کا مظاہرہ کر رہا ہے.
• معائنہ 2. somknite موسم بہار، ہم اسے درست کریں اور بہار سلگ پر دھاگہ ڈال دیا. دھاگے کو آگ لگا بہار فلیٹ واقع ہے اور ایک مخصوص اونچائی پر لوہے کے وزن میں اضافہ. بہار میکانی کام کارکردگی کا مظاہرہ کیا.
• 3. معائنہ ٹرالی اختتام پر بلاک کے ساتھ چھڑی درست کریں گے. بلاک perekinem دھاگے کے بعد، جس کے ایک سرے ٹرالی محور پر اور دیگر پھانسی باب میں زخم ہے. sinker کے چلتے ہیں. کے اثر و رسوخ کے تحت کشش ثقل ، وہ نیچے ڈوب اور ٹرالی دے گا. باب میکانی کام کارکردگی کا مظاہرہ کیا.

مندرجہ بالا تمام مشاہدے کے تجزیہ کرنے کے بعد، ہم یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں میکانی کام کے دوران جسم یا لاشیں کئی تعامل کیا جاتا ہے تو، یہ کہا جاتا ہے کہ وہ ایک میکانی طاقت یا توانائی ہے.

توانائی کا تصور

توانائی (یونانی لفظ توانائی سے - سرگرمیاں) - ایک طبعی مقدار کا کام انجام دینے کی لاشوں کی صلاحیت کی خاصیت ہے کہ. توانائی کا یونٹ، اور بھی SI نظام میں کام کرتا ہے میں سے ایک Joule (J 1) ہے. خط توانائی خط E. کی طرف سے denoted مندرجہ بالا تجربات سے یہ جب ایک ریاست سے گزر جسم کا کام انجام دیتا ہے کہ واضح ہے. جس میں جسم کو توانائی کے مختلف ہوتی ہے (کمی واقع ہوتی ہے)، اور میکانی کام کے جسم کی طرف سے کارکردگی کا مظاہرہ کیا اس میکانی طاقت میں تبدیلی کا نتیجہ کے برابر ہے.

میکانی توانائی کی اقسام. ممکنہ توانائی کا تصور

ممکنہ اور کائنےٹک: میکانی توانائی کی 2 اقسام تمیز. ابھی ممکنہ توانائی کو قریب سے دیکھو.

ممکنہ توانائی (پیئ) - لاشوں کہ جسم خود کے تعامل یا حصوں کے رشتہ دار کی پوزیشن کی طرف سے مقرر توانائی ہے. چونکہ ہر جسم اور زمین، ایک دوسرے یعنی اپنی طرف متوجہ، وہ تعامل، زمین سے اوپر اٹھایا PE جسم، لفٹ ح کے عروج پر منحصر ہوگا. اعلی جسم جی اٹھتا ہے، زیادہ ان PE. اس تجرباتی قائم کیا گیا تھا PE صرف اونچائی ہے جس میں یہ اٹھتا ہے پر نہیں انحصار کرتا ہے، بلکہ جسم کے وزن پر ہے. جسم پر ایک ہی اونچائی پر اٹھایا گیا تھا تو، جسم کے ایک بڑے بڑے پیمانے پر ہونے کے ایک بڑی اور PE پڑے گا. مندرجہ ذیل کے طور پر توانائی کے فارمولے: E _ن = mgh، جس میں ای _این - جسم کی بڑے پیمانے پر، G = 9،81 H / کلو، H - - اونچائی ایک ممکنہ توانائی، میٹر ہے.

موسم بہار کی ممکنہ توانائی

جسمانی قدر E _F کی کارروائی کے تحت ٹرانسلیشنل تحریک کی رفتار کو ایڈجسٹ جب _جس بلایا elastically درست شکل جسم کے ممکنہ توانائی لچکدار فورسز کائنےٹک توانائی میں اضافہ کے طور پر بالکل جتنا کم. X = KX ^2: سپرنگز (دوسرے elastically درست شکل جسم کی طرح) پیئ، نصف اخترتی مربع لئے سختی K کی پیداوار کے برابر ہے، جو ^ہے: 2.

کائنےٹک توانائی: فارمولا اور کی تعریف

کبھی کبھی میکانی کام کی قدر حقیقت یہ کام کے جسم کی توانائی میں تبدیلی کی نمائندگی کرتا ہے پر توجہ مرکوز، قوت اور تحریک کے تصورات کے استعمال کے بغیر دیکھا جا سکتا ہے. کہ ہم ضرورت ہو سکتی ہے - ایک جسم اور اس کے شروع اور ختم ہونے کی رفتار کائنےٹک توانائی ہمیں قیادت کریں گے کہ بڑے پیمانے پر ہے. کائنےٹک توانائی (KE) - توانائی کے جسم سے منسوب ہونے کی وجہ ان کی اپنی نقل و حرکت کرنے کے لئے.

کائنےٹک توانائی ہوا ہے، یہ تحریک ہوائی ٹربائین دینے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. کے ذریعے کارفرما ہوا کی بڑے پیمانے پر ہوائی ٹربائن پنکھوں کا مائل طیارے پر دباؤ کا شکار ہے، اور ارد گرد تبدیل کرنے پر مجبور. ٹرانسمیشن نظام ٹرانسمیشن طریقہ کار کی طرف سے گھماؤ ایک مخصوص کام کو انجام دے. پانی کے ذریعے کارفرما ہوں، ٹربائن طاقت دیتا ہے اس کے سی ای کا حصہ کھو دیتا ہے کام کر رہے. PE کے لئے، آسمان کے طیارے میں پرواز ہائی علاوہ، ایک عیسوی. جسم کے ایک آرام حالت میں ہے تو، یہ ہے کہ، زمین پر اس کی رفتار رشتہ دار صفر ہے اور زمین کو اس کے سی ای رشتہ دار صفر ہے. اس تجرباتی قائم کیا گیا تھا زیادہ سے زیادہ وزن اور یہ چلتا ہے جس کے ساتھ، مزید یہ TBE رفتار ہے. مندرجہ ذیل کے طور پر ریاضی کے اظہار میں ٹرانسلیشنل تحریک کے کائنےٹک توانائی کا فارمولہ ہے:

کہاں K - کائنےٹک توانائی، M - وزن، V - رفتار.

کائنےٹک توانائی میں تبدیلی

جسم کی تحریک کی شرح حوالہ نظام کے انتخاب پر منحصر متغیر ہے کے بعد سے، ایک قدر عیسوی جسم بھی اس انتخاب پر منحصر ہے. کائنےٹک توانائی (IKE) جسم میں تبدیل بیرونی طاقت ایف کے جسم پر کارروائی کی وجہ سے اس وقت ہوتی ہے _؟ کارروائی ایف کی ایک قوت کی وجہ سے _{کرنے کے لئے} ای IKE جسم برابر ہے جس میں ایک جسمانی مقدار، کال آپریشن: A E = _K. ایک جسم ہے جس میں ایک کی رفتار وی ₁ پر آگے بڑھ رہا _ہے، قوت F، سمت کے ساتھ موافق ہے جس، جسم کی نقل و حرکت کی رفتار وقت ٹی کے وقفہ میں ایک مخصوص قیمت V ₂ اضافہ ہو جائے گا _تو. اس صورت میں، IKE ہے:

کہاں M - جسم کی بڑے پیمانے پر؛ D - راستے جسم کی طرف سے طے؛ V _F1 = (V ₂ - V _1)؛ V _F2 = (V ₂ + V _1)؛ ایک = F: ایم. اس لئے اس فارمولے شمار کیا جاتا ہے کائنےٹک کتنی توانائی کو تبدیل کر رہا ہے. _{کے لئے} E = Flcos ά، جس cosά فورس F کے ویکٹر اور رفتار وی کے درمیان زاویہ _ہے؟ فارمولہ بھی مندرجہ ذیل تشریح ہو سکتا ہے

اوسط کائنےٹک توانائی

کائنےٹک توانائی ہے جس نے اس نظام کا تعلق مختلف پوائنٹس کی رفتار کی طرف سے مقرر توانائی ہے. تاہم، اس بات سے آگاہ جو دو توانائی مختلف خصوصیات ہے کہ درمیان تمیز کرنے کے لئے ضروری ہے کہ ہو : تحریک کی اقسام ٹرانسلیشنل اور گھورنی. اوسط حرکی توانائی (SKE) اس صورت میں، پورے نظام کی کل توانائی اور دماغ کی اس کی طاقت کے درمیان اوسط فرق یہ ہے کہ، حقیقت میں، اس کا سائز - یہ ممکنہ توانائی کی اوسط قیمت ہے. اوسط کائنےٹک توانائی فارمولہ ہے:

جہاں K - Boltzmann مسلسل جاری ہے. T - درجہ حرارت. یہ اس مساوات سالماتی کائنےٹک نظریہ کی بنیاد ہے.

گیس انو کی اوسط حرکی توانائی

متعدد تجربات کو ایک مقررہ درجہ حرارت پر پیش رفت میں گیس انو کی اوسط حرکی توانائی ایک ہی ہے اور گیس کی قسم پر منحصر نہیں ہے کہ نازل کی ہے. مزید برآں، یہ بھی ^{کے بارے میں} 1 C SKE اوپر حرارتی گیس سے ایک اور ایک ہی قیمت کی طرف سے incremented کیا جاتا ہے کہ پایا گیا. مزید خاص طور پر، قدر E _K = 2.07 ایکس 10 ^-23 J / ° ^C. کیا ترقی پسند تحریک میں گیس انو کی اوسط کائنےٹک توانائی ہے کا حساب کرنے کے لئے، یہ ضروری ہے، اس رشتہ دار کی قیمت کے علاوہ ہے، جاننے کی :؟ ہے کہ کم از کم زیادہ سے ایک توانائی کے ٹرانسلیشنل تحریک کی مطلق قدر. طبیعیات میں، درجہ حرارت کی ایک وسیع رینج کے لئے اقدار کو درست طریقے سے کافی تعین. مثال کے طور پر، T = 500 ^{° C} انو کی ٹرانسلیشنل تحریک کے کائنےٹک توانائی میں Ek کی = 1600 ایکس 10 ^-23 J. _(K ای اور _{کو؟ E)،} ہم حساب کر سکتے ہیں کہ کس طرح ایک دیئے گئے درجہ حرارت پر انو کی ٹرانسلیشنل حرکت کی توانائی اور فیصلہ 2 کی قدر جاننے والا الٹا مسئلہ - توانائی اقدار کے سیٹ پر درجہ حرارت کا تعین کرنے کے لئے.

آخر میں، ہم یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں کہ سالمات کی اوسط حرکی توانائی، فارمولا جس کے اوپر دکھایا گیا ہے صرف مطلق کے درجہ حرارت پر (اور مادہ کی جمع کی کسی بھی ریاست کے لئے) منحصر ہے.

کل میکانی توانائی کے تحفظ کے قانون

کشش ثقل کی کارروائی اور لچکدار طاقت کے تحت لاشوں کی تحریک کا مطالعہ کر جس ممکنہ توانائی E _ن کہا جاتا ہے ایک طبعی مقدار موجود ہے ظاہر ہوا ہے _کہ؛ یہ جسم کے فریم پر انحصار کرتا ہے، اور اس کی تبدیلی IKE مخالف علامت کے ساتھ لیا جاتا ہے جس کے مترادف ہے: Δ E _{ن =} - _ای. اس طرح، عیسوی اور PE جسم تبدیلیوں کی رقم، کشش ثقل پر اور لچکدار فورسز کے ساتھ تعاون کریں جس 0 ہے: صرف جسم کے نقاط پر منحصر ہے کہ Δ ای _این + E _K = 0. فورسز، قدامت پسند کہا جاتا ہے. کشش طاقت اور لچک قدامت پسند قوتیں ہیں. جسم کے کائنےٹک اور ممکنہ توانائی کی رقم کل میکانی توانائی ہے: E _ن + _K = E E.

سب سے زیادہ درست تجربات ثابت کیا گیا ہے جس میں یہ حقیقت،
میکانی توانائی کے تحفظ کے قانون کا مطالبہ کیا. جسم قوتوں، رشتہ دار کی رفتار پر منحصر ہے جس تعامل تو تعامل لاشوں کے نظام کی میکانی توانائی محفوظ نہیں ہے. اس قسم کے، جس میں غیر قدامت پسند کہا جاتا ہے کی فورسز کی ایک مثال، رگڑ کی قوت ہے. آپ frictional طاقت کے جسم پر کام تو یہ رگڑ کے افواج کے خلاف کام انجام دینے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے کا حصہ ہے کہ توانائی خرچ کرنے کے لئے ان پر قابو پانے کے ضروری ہے. تاہم، توانائی کے تحفظ کے قانون کی خلاف ورزی اس کے تحفظ اور توانائی کی تبدیلی کے عمومی قانون کی ایک خاص معاملہ ہے، کیونکہ صرف خیالی ہے. جسم کو توانائی غائب اور ظاہر ھوگا کبھی نہیں: وہ صرف ایک دوسرے سے فارم سے تبدیل. فطرت کے اس قانون بہت اہم ہے، یہ ہر جگہ کیا جاتا ہے. یہ بھی کبھی کبھی تحفظ اور توانائی کی تبدیلی کے عمومی قانون کے طور پر کہا جاتا ہے.

جسم کے اندرونی توانائی، کائنےٹک اور ممکنہ توانائیاں درمیان مواصلات

جسم کے اندرونی توانائی (یو) - یہ مائنس جسم کے ان کی مکمل توانائی مجموعی طور EC کے جسم اور بیرونی میدان کی طاقت میں اس PE ہے. اس سے ہم اندرونی توانائی انووں کے TBE بے ترتیب تحریک، پیئ اور vnutremolekulyarnoy توانائی کے درمیان بات چیت پر مشتمل ہوتا ہے ہے کہ یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں. اندرونی توانائی - نظام ریاست کا ایک ایک قدر دالہ ہے، مندرجہ ذیل کا کہنا ہے کہ: اس نظام کو اس حالت میں ہے تو، اس کے اندرونی توانائی سے قطع نظر کہ کیا ماضی میں جو کچھ ہوا ہے، اس کی موروثی قیمت لیتا ہے.

ساپیکشواد

روشنی کی رفتار کے قریب جسم کی رفتار، کائنےٹک توانائی مندرجہ ذیل فارمولے کی طرف سے پایا جاتا ہے جب:

جسم کے کائنےٹک توانائی، فارمولے کے اوپر لکھا گیا ہے جس میں، بھی درج ذیل اصول پر شمار کیا جا سکتا ہے:

مسائل کی مثالوں میں ایک کائنےٹک توانائی کو تلاش کرنے کے

1. کائنےٹک توانائی کی گیند، 9 G وزن 300 میٹر / ے کی رفتار سے پرواز، اور ایک شخص 60 کلو وزنی، 18 کلومیٹر / H کی رفتار سے چل رہا ہے کا موازنہ کریں.

لہذا، دیا ہم کیا گیا ہے کیا: M ₁ = 0.009 کلو؛ V ₁ = 300 میٹر / ے؛ ₂ میٹر = 60 کلو، وی ₂ = 5 M / ے.

حل:

• کائنےٹک توانائی (EQ) E _کرنا = MV ^2: 2.
• ہم حساب کے لئے تمام اعداد و شمار ہے، اور اس وجہ E تلاش اور شخص کے لئے اور گیند کے لئے _{کرنے کے لئے.}
• E = _K1 2 = 405 J (0.009 کلو (300 M / ے) ^{2 ایکس)؛}
• _K2 = E 2 = 750 J. (60 کلو (5 M / ے) ^{2 ایکس)}
• ای _K1

جواب: گیند کے کائنےٹک توانائی انسانی سے بھی کم ہے.

2. جسم 10 کلو جس کے بعد یہ جاری کیا گیا تھا 10 میٹر کی اونچائی، کے لئے اٹھایا گیا تھا. کیا الیکشن کمیشن کو یہ 5 میٹر کی بلندی پر ہو جائے گا؟ ایئر مزاحمت نظر انداز کرنے کی اجازت ہے.

تو، کیا ہم دی گئی ہے: M = 10 کلو؛ H = 10 میٹر؛ ₁ ح = 5 میٹر؛ جی = 9،81 N / کلو. ای _K1 -

حل:

• دی ماس کے جسم، ایک مخصوص اونچائی پر اٹھایا، ممکنہ توانائی ہے: E _P = mgh. جسم آتا ہے، تو یہ ایک پسینے پڑے گا ایک مخصوص اونچائی ایچ ₁ میں ہے. توانائی E = mgh _{کے دعوی 1} اور رشتہ داروں. توانائی E _K1. کرنے کے لئے مناسب طریقے سے، فارمولا، اوپر دکھایا گیا ہے جس کے کائنےٹک توانائی پایا کام نہیں کرتا ہے، اور اس وجہ سے درج ذیل الگورتھم کے مطابق مسئلے کو حل.
• اس مرحلے میں، آپ کو توانائی کے تحفظ کے قانون کا استعمال کرتے ہیں، اور ہم لکھ سکتے ہیں: E _N1 + E _K1 = E _این.
• پھر ای _K1 = E _N - E _N1 = mgh - mgh ₁ = مگرا (HH _1).
• ہمارے فارمولے میں اقدار لگایا، ہم حاصل: E = 10 ایکس _K1 9،81 (10-5) = 490،5 J.

جواب: E _K1 = 490،5 J.

3. بڑے پیمانے پر میٹر اور رداس R اندوز ایک جڑواں ماس flywheel کے، اس کے مرکز سے گزر رہا ہے ایک محور کے گرد لپیٹا جاتا ہے. flywheel کے کونیی رفتار ریپنگ - ω. اس کے رم کو flywheel کے روکنے کے لیے ایک قوت F _رگڑ کے ساتھ اس پر قائم مقام وقفے جوتا خلاف پر زور دیا جاتا _ہے. کتنے انقلابات ایک مکمل سٹاپ پر flywheel کے کر دے گا؟ اکاؤنٹ flywheel کے کے وزن کنارے پر مرکوز ہے کہ میں لے جاؤ.

تو، کیا ہم دی گئی ہے: M؛ R؛ ω؛ F _رگڑ. N -؟

حل:

• مسئلے کے حل طرح رفتار flywheel کے سنبھالیں گے میں ایک کونیی رفتار ω ساتھ بدل جاتا ہے جس کا رداس R اور ایک بڑے پیمانے پر میٹر، کے ساتھ یکساں پتلی ہوپ کر دیتا ہے.
• E _ایک = (J ω ²⁾ 2، جہاں J = M R ^2: جسم کے کائنےٹک توانائی کے برابر ^ہے.
• _S، جہاں E = F _{رگڑ میں} *: Flywheel کی اس کے تمام وقفے جوتا اور رم کے درمیان _پیدا رگڑ فورس F _رگڑ پر قابو پانے کے TBE کام پر خرچ کیا ہے کی شرط کے تحت رک جاتا ہے S - کنندہ روکنے دوری، 2 πRN کے برابر ہے.
• لہذا، F * 2 _رگڑ πRN = (ایم آر ² ω ²⁾ 2 جہاں N = (میٹر ω ² R): (4 π F MP).

جواب: N = (میگاواٹ ² R): (4πF _MP).

خلاصہ یہ ہے

توانائی - اس کے بغیر، کوئی جسم کا کام، لوگوں سمیت انجام دینے کے قابل نہیں ہو گی، کیونکہ زندگی کے تمام پہلوؤں میں ایک لازمی جزو ہے. کائنےٹک توانائی - - اگر آپ ہمارے سیارے پر پائے جاتے ہیں کہ بہت سے عمل کو سمجھنے میں مدد ملے گی ہم آپ کو واضح طور پر کہ یہ ایک طاقت ہے، اور اس کے اجزاء میں سے ایک کے تمام پہلوؤں کی ایک تفصیلی وضاحت ہے اس بات کا اشارہ مضمون میں سوچنا. اور کائنےٹک توانائی تلاش کرنے کے لئے کس طرح، آپ کے فارمولوں اور اس سے اوپر کے مسئلہ کے حل کی مثالوں سے سبق حاصل کر سکتے ہیں.