ଗତିଜ ଶକ୍ତି
ଗତିଜ ଶକ୍ତି କ’ଣ?
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି ଗତିର ଶକ୍ତି। ଏହାକୁ ଏକ ବସ୍ତୁକୁ ବିଶ୍ରାମରୁ ଏକ ବେଗ (v) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତ୍ୱରିତ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବେ ସଂଜ୍ଞାୟିତ କରାଯାଏ। ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ସୂତ୍ର ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}mv^2$$
ଯେଉଁଠାରେ:
- KE ହେଉଛି ଜୁଲ୍ (J) ରେ ଗତିଜ ଶକ୍ତି
- m ହେଉଛି କିଲୋଗ୍ରାମ୍ (kg) ରେ ବସ୍ତୁତ୍ୱ
- v ହେଉଛି ମିଟର ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡ (m/s) ରେ ବେଗ
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଏକ ଅଦିଶ ରାଶି, ଯାହାର ଅର୍ଥ ଏହାର କେବଳ ପରିମାଣ ଅଛି କିନ୍ତୁ ଦିଗ ନାହିଁ। ଏହା ଏକ ଯୋଗାତ୍ମକ ରାଶି ମଧ୍ୟ ଅଟେ, ଯାହାର ଅର୍ଥ ଏକ କଣିକା ସମୂହର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବ୍ୟକ୍ତିଗତ କଣିକାମାନଙ୍କର ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ସମଷ୍ଟି ସହ ସମାନ ଅଟେ।
ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ପ୍ରୟୋଗ
ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ବାସ୍ତବ ଜଗତରେ ଅନେକ ପ୍ରୟୋଗ ଅଛି। କିଛି ଉଦାହରଣ ହେଲା:
- ଇଞ୍ଜିନ୍ର ଶକ୍ତି ଗଣନା କରିବା ପାଇଁ ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
- ରୋଲର କୋଷ୍ଟର ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଆମ୍ୟୁଜମେଣ୍ଟ ପାର୍କ ରାଇଡ୍ ଡିଜାଇନ୍ କରିବା ପାଇଁ ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
- ଗ୍ରହ ଏବଂ ତାରାମାନଙ୍କର ଗତି ଅଧ୍ୟୟନ କରିବା ପାଇଁ ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
- ସୌର ପ୍ୟାନେଲ୍ ଏବଂ ପବନ ଟର୍ବାଇନ୍ ଭଳି ନୂତନ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିକାଶ କରିବା ପାଇଁ ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
- ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଏଥିରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରେ।
ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ଉଦାହରଣ
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି ଗତିର ଶକ୍ତି। ଏହାକୁ ଏକ ବସ୍ତୁକୁ ବିଶ୍ରାମରୁ ଏକ ବେଗ (v) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତ୍ୱରିତ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବେ ସଂଜ୍ଞାୟିତ କରାଯାଏ। ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ସୂତ୍ର ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}mv^2$$
ଯେଉଁଠାରେ:
- KE ହେଉଛି ଜୁଲ୍ (J) ରେ ଗତିଜ ଶକ୍ତି
- m ହେଉଛି କିଲୋଗ୍ରାମ୍ (kg) ରେ ବସ୍ତୁତ୍ୱ
- v ହେଉଛି ମିଟର ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡ (m/s) ରେ ବେଗ
ଗତିଜ ଶକ୍ତିର କିଛି ଉଦାହରଣ ହେଲା:
1. ଏକ ଗତିଶୀଳ କାର
10 m/s ବେଗରେ ଗତି କରୁଥିବା 1000 kg ବସ୍ତୁତ୍ୱ ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ କାରର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}(1000 kg)(10 m/s)^2 = 50,000 J$$
2. ଏକ ଉଡ଼ୁଥିବା ପକ୍ଷୀ
20 m/s ବେଗରେ ଉଡ଼ୁଥିବା 0.1 kg ବସ୍ତୁତ୍ୱ ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ପକ୍ଷୀର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}(0.1 kg)(20 m/s)^2 = 20 J$$
3. ଏକ ପଡ଼ୁଥିବା ଆପଲ୍
5 m/s ବେଗରେ ପଡ଼ୁଥିବା 0.1 kg ବସ୍ତୁତ୍ୱ ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ଆପଲ୍ର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}(0.1 kg)(5 m/s)^2 = 1.25 J$$
4. ଏକ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଶୀର୍ଷ
0.5 kg ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଏବଂ 10 rad/s ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ବେଗ ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଶୀର୍ଷର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}I\omega^2$$
ଯେଉଁଠାରେ:
- I ହେଉଛି kg m$^2$ ରେ ଜଡ଼ତ୍ୱ ମୋମେଣ୍ଟ
- $\omega$ ହେଉଛି rad/s ରେ କୋଣୀୟ ବେଗ
ଏକ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଶୀର୍ଷ ପାଇଁ, ଜଡ଼ତ୍ୱ ମୋମେଣ୍ଟ ଦିଆଯାଇଛି:
$$I = \frac{1}{2}mr^2$$
ଯେଉଁଠାରେ:
- m ହେଉଛି କିଲୋଗ୍ରାମ୍ (kg) ରେ ବସ୍ତୁତ୍ୱ
- r ହେଉଛି ମିଟର (m) ରେ ଶୀର୍ଷର ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ
ଏହି କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଜଡ଼ତ୍ୱ ମୋମେଣ୍ଟ ହେଉଛି:
$$I = \frac{1}{2}(0.5 kg)(0.1 m)^2 = 0.0025 kg m^2$$
ଏବଂ ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}(0.0025 kg m^2)(10 rad/s)^2 = 0.125 J$$
5. ଏକ ପ୍ରବାହିତ ନଦୀ
1 m/s ବେଗରେ ପ୍ରବାହିତ ହେଉଥିବା 1000 kg ବସ୍ତୁତ୍ୱ ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ନଦୀର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}(1000 kg)(1 m/s)^2 = 500 J$$
ଏଗୁଡ଼ିକ ଗତିଜ ଶକ୍ତିର କେବଳ କିଛି ଉଦାହରଣ। ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଆମ ଚାରିପାଖରେ ରହିଛି, ଏବଂ ଏହା ଆମେ ଆମ ଚାରିପାଖର ପୃଥିବୀରେ ଦେଖୁଥିବା ଏବଂ ଅନୁଭବ କରୁଥିବା ଅନେକ ଜିନିଷ ପାଇଁ ଦାୟୀ।
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଏକ ଅଦିଶ ରାଶି କାହିଁକି?
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି ଗତିର ଶକ୍ତି। ଏହାକୁ ଏକ ବସ୍ତୁକୁ ବିଶ୍ରାମରୁ ଏକ ବେଗ (v) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତ୍ୱରିତ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବେ ସଂଜ୍ଞାୟିତ କରାଯାଏ। ଗାଣିତିକ ଭାବେ, ଗତିଜ ଶକ୍ତି (KE) ଏହିପରି ପ୍ରକାଶ କରାଯାଏ:
$$KE = \frac{1}{2}mv^2$$
ଯେଉଁଠାରେ:
- KE ହେଉଛି ଜୁଲ୍ (J) ରେ ଗତିଜ ଶକ୍ତି
- m ହେଉଛି କିଲୋଗ୍ରାମ୍ (kg) ରେ ବସ୍ତୁତ୍ୱ
- v ହେଉଛି ମିଟର ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡ (m/s) ରେ ବେଗ
ଅଦିଶ ରାଶି
ଏକ ଅଦିଶ ରାଶି ହେଉଛି ଏକ ଭୌତିକ ରାଶି ଯାହାକୁ କେବଳ ଏହାର ପରିମାଣ (ଆକାର) ଦ୍ୱାରା ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବେ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଏ, ଦିଗର କୌଣସି ବିଚାର ବିନା। ଅନ୍ୟ ଅର୍ଥରେ, ଏକ ଅଦିଶ ରାଶିର କେବଳ ପରିମାଣ ଅଛି କିନ୍ତୁ ଦିଗ ନାହିଁ।
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଏକ ଅଦିଶ ରାଶି କାରଣ ଏହାର କେବଳ ପରିମାଣ ଅଛି କିନ୍ତୁ ଦିଗ ନାହିଁ। ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ପରିମାଣ ବସ୍ତୁର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଏବଂ ଏହାର ବେଗ ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଧାରିତ ହୁଏ। ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ଦିଗ ପ୍ରାସଙ୍ଗିକ ନୁହେଁ କାରଣ ଏହା ଗତିର ଶକ୍ତିର ଏକ ମାପ, ଗତିର ଦିଗ ନୁହେଁ।
ଅଦିଶ ରାଶିର ଉଦାହରଣ
ଅଦିଶ ରାଶିର ଅନ୍ୟ ଉଦାହରଣଗୁଡ଼ିକ ହେଲା:
- ବସ୍ତୁତ୍ୱ
- ଆୟତନ
- ତାପମାତ୍ରା
- ଘନତା
- ଗତିର ବେଗ
ସଦିଶ ରାଶି
ଅନ୍ୟ ପକ୍ଷରେ, ଏକ ସଦିଶ ରାଶି ହେଉଛି ଏକ ଭୌତିକ ରାଶି ଯାହାକୁ ଏହାର ପରିମାଣ ଏବଂ ଦିଗ ଉଭୟ ଦ୍ୱାରା ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବେ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଏ। ଅନ୍ୟ ଅର୍ଥରେ, ଏକ ସଦିଶ ରାଶିର ପରିମାଣ ଏବଂ ଦିଗ ଉଭୟ ଅଛି।
ସଦିଶ ରାଶିର ଉଦାହରଣ
ସଦିଶ ରାଶିର ଉଦାହରଣଗୁଡ଼ିକ ହେଲା:
- ସ୍ଥାନାନ୍ତର
- ବେଗ
- ତ୍ୱରଣ
- ବଳ
- ଗତିର ପରିମାଣ
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ରୂପାନ୍ତରଣ
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି ଗତିର ଶକ୍ତି। ଏହାକୁ ଏକ ବସ୍ତୁକୁ ବିଶ୍ରାମରୁ ଏକ ବେଗ (v) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତ୍ୱରିତ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବେ ସଂଜ୍ଞାୟିତ କରାଯାଏ। ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ସୂତ୍ର ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}mv^2$$
ଯେଉଁଠାରେ:
- KE ହେଉଛି ଜୁଲ୍ (J) ରେ ଗତିଜ ଶକ୍ତି
- m ହେଉଛି କିଲୋଗ୍ରାମ୍ (kg) ରେ ବସ୍ତୁତ୍ୱ
- v ହେଉଛି ମିଟର ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡ (m/s) ରେ ବେଗ
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଅନ୍ୟ ଶକ୍ତି ରୂପ, ଯେପରିକି ତାପ, ଧ୍ୱନି, ଏବଂ ଆଲୋକରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୋଇପାରେ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଯେତେବେଳେ ଏକ କାର ବ୍ରେକ୍ କରେ, କାରର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବ୍ରେକ୍ରେ ତାପ ଶକ୍ତିରେ ପରିଣତ ହୁଏ। ଯେତେବେଳେ ଜଣେ ବ୍ୟକ୍ତି କଥା ହୁଏ, ସେମାନଙ୍କର ସ୍ୱର ତନ୍ତୁର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଧ୍ୱନି ଶକ୍ତିରେ ପରିଣତ ହୁଏ। ଏବଂ ଯେତେବେଳେ ଏକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବଲ୍ବ ଜଳିଲା, ଫିଲାମେଣ୍ଟରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗୁଡ଼ିକର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଆଲୋକ ଶକ୍ତିରେ ପରିଣତ ହୁଏ।
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ରୂପାନ୍ତରଣର ଉଦାହରଣ
ଦୈନନ୍ଦିନ ଜୀବନରେ ଗତିଜ ଶକ୍ତି ରୂପାନ୍ତରଣର ଅନେକ ଉଦାହରଣ ଅଛି। କିଛି ଉଦାହରଣ ହେଲା:
- ଯେତେବେଳେ ଏକ ବଲ୍ ଫିଙ୍ଗାଯାଏ, ବ୍ୟକ୍ତିର ହାତର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବଲ୍କୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୁଏ।
- ଯେତେବେଳେ ଏକ କାର ତ୍ୱରିତ ହୁଏ, ଇଞ୍ଜିନ୍ର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଚକଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୁଏ।
- ଯେତେବେଳେ ଜଣେ ବ୍ୟକ୍ତି ଚାଲେ, ସେମାନଙ୍କର ଗୋଡ଼ର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ମାଟିକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୁଏ।
- ଯେତେବେଳେ ଏକ ପବନ ଟର୍ବାଇନ୍ ଘୂରେ, ପବନର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବ୍ଲେଡଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୁଏ।
- ଯେତେବେଳେ ଏକ ଜଳବିଦ୍ୟୁତ୍ ବନ୍ଧ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରେ, ଜଳର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଟର୍ବାଇନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୁଏ।
ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ
ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ ନିୟମ କହେ ଯେ ଶକ୍ତି ସୃଷ୍ଟି କିମ୍ବା ବିନାଶ କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ, କେବଳ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ କିମ୍ବା ରୂପାନ୍ତରିତ ହୋଇପାରେ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଏକ ବସ୍ତୁନିଷ୍ଠ ପ୍ରଣାଳୀରେ ମୋଟ ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ପରିମାଣ ସ୍ଥିର ରହେ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଯେତେବେଳେ ଏକ ବଲ୍ ଫିଙ୍ଗାଯାଏ, ବ୍ୟକ୍ତିର ହାତର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବଲ୍କୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୁଏ, କିନ୍ତୁ ପ୍ରଣାଳୀରେ (ବ୍ୟକ୍ତି ଏବଂ ବଲ୍) ମୋଟ ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ପରିମାଣ ସମାନ ରହେ।
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନରେ ଏକ ମୌଳିକ ଧାରଣା। ଏହା ଗତିର ଶକ୍ତି ଏବଂ ଅନ୍ୟ ଶକ୍ତି ରୂପରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୋଇପାରେ। ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ ନିୟମ କହେ ଯେ ଏକ ବସ୍ତୁନିଷ୍ଠ ପ୍ରଣାଳୀରେ ମୋଟ ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ପରିମାଣ ସ୍ଥିର ରହେ।
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ସୂତ୍ର
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି ଗତିର ଶକ୍ତି। ଏହାକୁ ଏକ ବସ୍ତୁକୁ ବିଶ୍ରାମରୁ ଏକ ବେଗ (v) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତ୍ୱରିତ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବେ ସଂଜ୍ଞାୟିତ କରାଯାଏ। ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ସୂତ୍ର ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}mv^2$$
ଯେଉଁଠାରେ:
- KE ହେଉଛି ଜୁଲ୍ (J) ରେ ଗତିଜ ଶକ୍ତି
- m ହେଉଛି କିଲୋଗ୍ରାମ୍ (kg) ରେ ବସ୍ତୁତ୍ୱ
- v ହେଉଛି ମିଟର ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡ (m/s) ରେ ବେଗ
ସୂତ୍ରର ବୁଝାମଣା
ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ସୂତ୍ର କାର୍ଯ୍ୟ-ଶକ୍ତି ପ୍ରମେୟରୁ ଆହରଣ କରାଯାଇପାରେ, ଯାହା କହେ ଯେ ଏକ ବସ୍ତୁ ଉପରେ କରାଯାଇଥିବା କାର୍ଯ୍ୟ ଏହାର ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ପରିବର୍ତ୍ତନ ସହ ସମାନ। ଅନ୍ୟ ଅର୍ଥରେ, ଏକ ବସ୍ତୁକୁ ବିଶ୍ରାମରୁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ବେଗ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତ୍ୱରିତ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ କାର୍ଯ୍ୟର ପରିମାଣ ବସ୍ତୁଟି ଲାଭ କରୁଥିବା ଗତିଜ ଶକ୍ତି ସହ ସମାନ।
ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ସୂତ୍ର ଗତିର ନିୟମରୁ ମଧ୍ୟ ଆହରଣ କରାଯାଇପାରେ। ଗତିର ଦ୍ୱିତୀୟ ନିୟମ କହେ ଯେ ଏକ ବସ୍ତୁର ତ୍ୱରଣ ବସ୍ତୁ ଉପରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଥିବା ନିଟ୍ ବଳ ସହ ସିଧାସଳଖ ସମାନୁପାତୀ ଏବଂ ବସ୍ତୁର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସହ ବ୍ୟୁତ୍କ୍ରମାନୁପାତୀ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ବସ୍ତୁ ଉପରେ ଯେତେ ଅଧିକ ବଳ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯିବ, ଏହାର ତ୍ୱରଣ ସେତେ ଅଧିକ ହେବ, ଏବଂ ଏକ ବସ୍ତୁ ଯେତେ ଅଧିକ ବସ୍ତୁତ୍ୱଶାଳୀ ହେବ, ଏହାର ତ୍ୱରଣ ସେତେ କମ୍ ହେବ।
ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ସୂତ୍ର ବ୍ୟବହାର କରି ଯେକୌଣସି ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଏବଂ ବେଗ ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ବସ୍ତୁର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଗଣନା କରାଯାଇପାରେ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, 2 ମିଟର ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡ ବେଗରେ ଗତି କରୁଥିବା 1-କିଲୋଗ୍ରାମ୍ ବସ୍ତୁର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}(1 kg)(2 m/s)^2 = 2 J$$
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ସୂତ୍ରର ପ୍ରୟୋଗ
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ସୂତ୍ରର ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ବିଜ୍ଞାନରେ ଏକ ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରୟୋଗ ଅଛି। କିଛି ଉଦାହରଣ ହେଲା:
- ଏକ ଗତିଶୀଳ ଯାନର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଗଣନା କରିବା
- ଏକ ଯାନର ରୋକିବା ଦୂରତା ନିର୍ଧାରଣ କରିବା
- ରୋଲର କୋଷ୍ଟର ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଆମ୍ୟୁଜମେଣ୍ଟ ପାର୍କ ରାଇଡ୍ ଡିଜାଇନ୍ କରିବା
- ଗ୍ରହ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଖଗୋଳୀୟ ବସ୍ତୁର ଗତି ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିବା
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ସୂତ୍ର ହେଉଛି ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନରେ ଏକ ମୌଳିକ ଧାରଣା ଯାହା ବସ୍ତୁର ଗତିକୁ ବୁଝିବା ଏବଂ ବର୍ଣ୍ଣନା କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ସୂତ୍ରର ଆହରଣ
ପରିଚୟ
ଗତିଜ ଶକ୍ତି ହେଉଛି ଗତିର ଶକ୍ତି। ଏହାକୁ ଏକ ବସ୍ତୁକୁ ବିଶ୍ରାମରୁ ଏକ ବେଗ (v) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତ୍ୱରିତ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବେ ସଂଜ୍ଞାୟିତ କରାଯାଏ। ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ସୂତ୍ର ହେଉଛି:
$$KE = \frac{1}{2}mv^2$$
ଯେଉଁଠାରେ:
- KE ହେଉଛି ଜୁଲ୍ (J) ରେ ଗତିଜ ଶକ୍ତି
- m ହେଉଛି କିଲୋଗ୍ରାମ୍ (kg) ରେ ବସ୍ତୁତ୍ୱ
- v ହେଉଛି ମିଟର ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡ (m/s) ରେ ବେଗ
ଆହରଣ
ଏକ ବସ୍ତୁକୁ ବିଶ୍ରାମରୁ ବେଗ (v) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତ୍ୱରିତ କରିବା ପାଇଁ କରାଯାଇଥିବା କାର୍ଯ୍ୟ ସମୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ଦିଆଯାଇଛି:
$$W = Fd$$
ଯେଉଁଠାରେ:
- W ହେଉଛି ଜୁଲ୍ (J) ରେ କାର୍ଯ୍ୟ
- F ହେଉଛି ନିଉଟନ୍ (N) ରେ ବଳ
- d ହେଉଛି ମିଟର (m) ରେ ସ୍ଥାନାନ୍ତର
ଏକ ବସ୍ତୁକୁ ତ୍ୱରିତ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ବଳ ସମୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ଦିଆଯାଇଛି:
$$F = ma$$
ଯେଉଁଠାରେ:
- F ହେଉଛି ନିଉଟନ୍ (N) ରେ ବଳ
- m ହେଉଛି କିଲୋଗ୍ରାମ୍ (kg) ରେ ବସ୍ତୁତ୍ୱ
- a ହେଉଛି ମିଟର