शॉर्टकट विधियाँ
- काम किया गया:
$$W= F \times d$$ जहाँ
- W = किया गया काम (जॉल में)
- F = लगाई गई बल (न्यूटन में)
- d = अस्थिरता (मीटर में)
इस मामले में, बल 5 न्यूटन और अस्थिरता 20 मीटर है, इसलिए किया गया काम है: $$W= 5 \text{ N} \times 20 \text{ m} = 100 \text{ J}$$ इस प्रकार, कण पर किया गया काम 100 जॉल है।
- क्षमता ऊर्जा (स्प्रिंग):
$$PE = (1/2) kx^2$$ जहाँ,
- PE = क्षमता ऊर्जा (जॉल में)
- k = स्प्रिंग का स्थिरांक (न्यूटन प्रति मीटर में)
- x = आरामदायक स्थिति से अस्थिरता (मीटर में)
यहाँ, k= 100 न्यूटन/मीटर, और x= 0.1 मीटर (10 सेमी)। $$PE = (1/2) \times 100 \text{ N/m} \times (0.1 \text{ m})^2 = 0.5 \text{ J}$$ इस प्रकार, स्प्रिंग में भंडारित क्षमता ऊर्जा 0.5 जॉल है।
- क्षमता ऊर्जा (ग्रेविटेशनल):
$$PE = mgh$$ जहाँ
- PE = क्षमता ऊर्जा (जॉल में)
- m = द्रव्यमान (किलोग्राम में)
- g = गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (9.8 मीटर/सेकंड²)
- h = ऊँचाई (मीटर में)
यहाँ, m 5 किलोग्राम, g= 9.8 मीटर/सेकंड² और h 10 मीटर है: $$PE = 5\text{ kg}\times 9.8 \text{ m/s}^2 \times 10 \text{ m} = 490 \text{ J}$$ इस प्रकार, ब्लॉक द्वारा प्राप्त क्षमता ऊर्जा 490 जॉल है।
- ग्रेविटेशनल क्षमता ऊर्जा:
$$PE = mgh$$
यहाँ, m= 20 किलोग्राम, g= 9.8 मीटर/सेकंड² और h= 10 मीटर है। $$PE = 20 \text{ kg} \times 9.8 \text{ m/s}^2 \times 10\text{ m} = 1960 \text{ J}$$ इस प्रकार, वस्तु की ग्रेविटेशनल क्षमता ऊर्जा 1960 जॉल है।
- भौतिक ऊर्जा:
$$KE= 1/2 mv^2$$ जहाँ
- KE = भौतिक ऊर्जा (जॉल में)
- m = द्रव्यमान (किलोग्राम में)
- v = गति (मीटर प्रति सेकंड में)।
यहाँ, m= 10 किलोग्राम और v= 10 मीटर/सेकंड: $$KE= (1/2) \times 10\text{ kg} \times (10\text{ m/s})^2 = 500\text{ J}$$
इस प्रकार, ब्लॉक की भौतिक ऊर्जा 500 जॉल है।