நிலை ஆற்றலின் வழித்தோன்றல்

நிலை ஆற்றலின் வழித்தோன்றல்#

நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருளின் நிலை அல்லது நிபந்தனை காரணமாக அதில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள ஆற்றலாகும், இது புலத்தை உள்ளடக்கியது.

வழித்தோன்றல்

ஒரு பொருளின் நிலை ஆற்றலை, பொருளின் மீது செயல்படும் $$W = Fd$$ மூலம் பொருள் உயர்த்தப்படும் தூரத்தால் பெருக்குவதன் மூலம் பெறலாம்.

$$W = Fd$$

இங்கு:

• W என்பது ஜூல்களில் (J) செய்யப்பட்ட வேலை
• F என்பது நியூட்டன்களில் (N) செயல்படும் விசை
• d என்பது பொருள் உயர்த்தப்படும் தூரம் மீட்டர்களில் (m)

பொருளை உயர்த்துவதில் செய்யப்படும் வேலை, பொருளின் நிலை ஆற்றலுக்கு சமமாக இருந்தால்.

$$PE = W = Fd = mgd$$

இங்கு:

• PE என்பது ஜூல்களில் (J) உள்ள நிலை ஆற்றல்
• m என்பது கிலோகிராம்களில் (kg) உள்ள பொருளின் நிறை
• g என்பது மீட்டர்/வினாடி² (m/s²) இல் உள்ள ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம்
• d என்பது பொருள் உயர்த்தப்படும் தூரம் மீட்டர்களில் (m)

எடுத்துக்காட்டுகள்

நிலை ஆற்றலின் சில எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

• ஒரு பாறை செங்குத்தான பாறையின் மேல் அமர்ந்திருப்பது நிலை ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் அது விழுந்து வேலை செய்யும் திறனைக் கொண்டுள்ளது.
• ஒரு நீட்டப்பட்ட ரப்பர் பேண்ட் நிலை ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் அது பின்னோக்கி இழுத்து வேலை செய்யும் திறனைக் கொண்டுள்ளது.
• ஒரு அழுத்தப்பட்ட வில் நிலை ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் அது விரிவடைந்து வேலை செய்யும் திறனைக் கொண்டுள்ளது.

நிலை ஆற்றல் என்பது இயற்பியலில் ஒரு அடிப்படைக் கருத்து. கோள்களின் இயக்கத்திலிருந்து இயந்திரங்களின் செயல்பாடு வரை பல்வேறு நிகழ்வுகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் விளக்குவதற்கும் இது பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நிலை ஆற்றலின் வகைகள்#

நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருளின் நிலை அல்லது நிபந்தனை காரணமாக அதில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள ஆற்றலாகும். இது ஒரு பொருள் வேலை செய்யும் திறனைக் கொண்டுள்ள ஆற்றலாகும். பல்வேறு வகையான நிலை ஆற்றல்கள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் வெவ்வேறு இயற்பியல் சூழ்நிலைகளுடன் தொடர்புடையவை. பொதுவான சில நிலை ஆற்றல் வகைகள் இங்கே:

1. ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல்:#

• ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருள் ஈர்ப்புப் புலத்தில் அதன் நிலையின் காரணமாக சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும்.
• இது பொருளின் நிறை, ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம் மற்றும் அதன் உயரம் அல்லது செங்குத்து நிலை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.
• ஒரு பொருள் அதிக உயரத்தில் வைக்கப்பட்டால், அதன் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் அதிகமாக இருக்கும்.
• சூத்திரம்: $PE = mgh$, இங்கு $m$ என்பது நிறை, $g$ என்பது ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம் மற்றும் $h$ என்பது உயரம்.

2. மீள் நிலை ஆற்றல்:#

• மீள் நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு மீள் பொருள் நீட்டப்படும் அல்லது அழுத்தப்படும் போது அதில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும்.
• இது பொருளின் விறைப்புத்தன்மை, சிதைவின் அளவு மற்றும் பொருளின் பண்புகள் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.
• ஒரு மீள் பொருள் நீட்டப்படும் அல்லது அழுத்தப்படும் போது, அது நிலை ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது, பொருள் அதன் அசல் வடிவத்திற்குத் திரும்பும் போது இந்த ஆற்றல் வெளியிடப்படலாம்.
• சூத்திரம்: $PE = (1/2)kx^2$, இங்கு $k$ என்பது விறைப்பு மாறிலி மற்றும் $x$ என்பது சமநிலை நிலையிலிருந்து இடப்பெயர்ச்சி.

3. வேதியியல் நிலை ஆற்றல்:#

• வேதியியல் நிலை ஆற்றல் என்பது பொருட்களின் வேதியியல் பிணைப்புகளில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும்.
• இது அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் அமைப்பு மற்றும் நிகழக்கூடிய வேதியியல் வினைகளைப் பொறுத்தது.
• வேதியியல் நிலை ஆற்றல் வேதியியல் வினைகளின் போது வெளியிடப்படுகிறது அல்லது உறிஞ்சப்படுகிறது, புதிய வேதியியல் பிணைப்புகளை உடைக்கவும் உருவாக்கவும் தேவையான ஆற்றலை வழங்குகிறது.

4. மின்சார நிலை ஆற்றல்:#

• மின்சார நிலை ஆற்றல் என்பது மின்னூட்டம் செய்யப்பட்ட துகள்கள் மின்சார புலத்தில் தங்கள் நிலையின் காரணமாக சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும்.
• இது துகள்களின் மின்னூட்டம், மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னூட்டங்களுக்கு இடையே உள்ள தூரம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.
• மின்னூட்டம் செய்யப்பட்ட துகள்கள் பிரிக்கப்படும் போது, அவை ஒரு மின்சார புலத்தை உருவாக்குகின்றன, மேலும் பிரிப்பு அதிகரிக்கும் போது நிலை ஆற்றலும் அதிகரிக்கிறது.
• சூத்திரம்: $PE = qV$, இங்கு $q$ என்பது மின்னூட்டம் மற்றும் $V$ என்பது மின்னழுத்தம்.

5. அணு நிலை ஆற்றல்:#

• அணு நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு அணுவின் கருவினுள் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும்.
• இது புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை ஒன்றாக பிணைக்கும் வலுவான அணு விசையுடன் தொடர்புடையது.
• அணு நிலை ஆற்றல் அணு பிளவு மற்றும் இணைவு போன்ற அணு வினைகளின் போது வெளியிடப்படுகிறது, இங்கு அணு துகள்களின் மறுசீரமைப்பு நிகழ்கிறது.

6. காந்த நிலை ஆற்றல்:#

• காந்த நிலை ஆற்றல் என்பது காந்தப் பொருட்களில் அவற்றின் காந்தப் பண்புகள் காரணமாக சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும்.
• இது காந்தப்புல வலிமை, பொருளின் காந்த இருமுனைத் திருப்புத்திறன் மற்றும் காந்த இருமுனைகளின் நோக்குநிலை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.
• காந்தப் பொருட்கள் காந்தமாக்கப்படும் போது, அவை தங்கள் காந்த இருமுனைகளை சீரமைக்கின்றன, ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்கி நிலை ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன.

இவை பல்வேறு இயற்பியல் அமைப்புகளில் எதிர்கொள்ளப்படும் பொதுவான நிலை ஆற்றல் வகைகளில் சில. ஒவ்வொரு வகை நிலை ஆற்றலுக்கும் அதன் தனித்துவமான பண்புகள் உள்ளன மற்றும் இயற்பியல் நிகழ்வுகளைப் புரிந்துகொள்வதிலும் பகுப்பாய்வு செய்வதிலும் குறிப்பிடத்தக்க பங்கு வகிக்கிறது.

நிலை ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றலுக்கு இடையேயான வேறுபாடு#

நிலை ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றல் என்பது பொருட்களின் நிலை மற்றும் இயக்கத்துடன் தொடர்புடைய ஆற்றலை விவரிக்கும் இயற்பியலில் உள்ள இரண்டு அடிப்படைக் கருத்துக்கள். இரண்டும் ஆற்றலின் வடிவங்களாக இருந்தாலும், அவற்றின் தன்மை மற்றும் பண்புகளில் வேறுபடுகின்றன.

நிலை ஆற்றல்

நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருளின் நிலை அல்லது உள்ளமைவு காரணமாக அதில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள ஆற்றலாகும். இது ஒரு பொருள் வேலை செய்யும் திறனைக் கொண்டுள்ள ஆற்றலாகும். இரண்டு முக்கிய வகையான நிலை ஆற்றல்கள் உள்ளன:

• ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல்: இது ஒரு பொருள் ஈர்ப்புப் புலத்தில் அதன் நிலையின் காரணமாக சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும். ஒரு பொருள் அதிக உயரத்தில் உயர்த்தப்படும் போது, அதன் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் அதிகமாக இருக்கும்.
• மீள் நிலை ஆற்றல்: இது ஒரு பொருள் சிதைக்கப்படும் அல்லது நீட்டப்படும் போது அதில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு நீட்டப்பட்ட ரப்பர் பேண்ட் மீள் நிலை ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.

ஒரு பொருளின் நிலை ஆற்றல் அதன் நிறை, அதன் நிலை மற்றும் அதன் மீது செயல்படும் விசைப் புலத்தின் வலிமை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலுக்கான சூத்திரம்:

$ PE = mgh $

இங்கு:

• PE என்பது ஜூல்களில் (J) உள்ள நிலை ஆற்றல்
• m என்பது கிலோகிராம்களில் (kg) உள்ள பொருளின் நிறை
• g என்பது ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம் (9.8 m/s²)
• h என்பது ஒரு குறிப்புப் புள்ளிக்கு மேலே உள்ள பொருளின் உயரம் மீட்டர்களில் (m)

இயக்க ஆற்றல்

இயக்க ஆற்றல் என்பது இயக்கத்தின் ஆற்றலாகும். இது ஒரு பொருள் அதன் இயக்கத்தின் காரணமாகக் கொண்டுள்ள ஆற்றலாகும். ஒரு பொருள் வேகமாக நகரும் போது, அதன் இயக்க ஆற்றல் அதிகமாக இருக்கும். இயக்க ஆற்றலுக்கான சூத்திரம்:

$ KE = 1/2 mv² $

இங்கு:

• KE என்பது ஜூல்களில் (J) உள்ள இயக்க ஆற்றல்
• m என்பது கிலோகிராம்களில் (kg) உள்ள பொருளின் நிறை
• v என்பது மீட்டர்/வினாடி (m/s) இல் உள்ள பொருளின் திசைவேகம்

முக்கிய வேறுபாடுகள்

நிலை ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றலுக்கு இடையேயான முக்கிய வேறுபாடுகளை பின்வருமாறு சுருக்கமாகக் கூறலாம்:

• தன்மை: நிலை ஆற்றல் என்பது சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல், அதேசமயம் இயக்க ஆற்றல் என்பது இயக்கத்தின் ஆற்றல்.
• சார்பு: நிலை ஆற்றல் ஒரு பொருளின் நிலை அல்லது உள்ளமைவைப் பொறுத்தது, அதேசமயம் இயக்க ஆற்றல் ஒரு பொருளின் இயக்கத்தைப் பொறுத்தது.
• சூத்திரம்: நிலை ஆற்றலுக்கான சூத்திரம் PE = mgh, அதேசமயம் இயக்க ஆற்றலுக்கான சூத்திரம் KE = 1/2 mv².
• அலகுகள்: நிலை ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றல் இரண்டும் ஜூல்களில் (J) அளவிடப்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டுகள்

நிலை ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றலின் சில எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

• நிலை ஆற்றல்: ஒரு பாறை செங்குத்தான பாறையின் மேல் அமர்ந்திருப்பது ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. பாறை அதிக உயரத்தில் உயர்த்தப்படும் போது, அதன் நிலை ஆற்றல் அதிகமாக இருக்கும்.
• இயக்க ஆற்றல்: ஒரு கார் சாலையில் ஓட்டிச் செல்வது இயக்க ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. கார் வேகமாக நகரும் போது, அதன் இயக்க ஆற்றல் அதிகமாக இருக்கும்.
• மாற்றம்: ஒரு பாறை செங்குத்தான பாறையிலிருந்து விழும் போது, அதன் நிலை ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. பாறை விழும் போது, அதன் திசைவேகம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் அதன் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது.

நிலை ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றல் என்பது பொருட்களின் நிலை மற்றும் இயக்கத்துடன் தொடர்புடைய ஆற்றலை விவரிக்கும் இயற்பியலில் உள்ள இரண்டு அடிப்படைக் கருத்துக்கள். இரண்டும் ஆற்றலின் வடிவங்களாக இருந்தாலும், அவற்றின் தன்மை மற்றும் பண்புகளில் வேறுபடுகின்றன. நிலை ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றலுக்கு இடையேயான வேறுபாட்டைப் புரிந்துகொள்வது பல இயற்பியல் நிகழ்வுகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கு அவசியம்.

நிலை ஆற்றலின் பயன்கள்#

நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருளின் நிலை அல்லது நிபந்தனை காரணமாக அதில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள ஆற்றலாகும். பொருள் விடுவிக்கப்படும் போது அல்லது நிபந்தனைகள் மாறும்போது, இது இயக்க ஆற்றல் போன்ற பிற வடிவ ஆற்றல்களாக மாற்றப்படலாம்.

ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல்#

ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருள் ஈர்ப்புப் புலத்தில் அதன் நிலையின் காரணமாக சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும். பொருள் அதிக உயரத்தில் இருந்தால், அதன் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் அதிகமாக இருக்கும். பொருள் விடுவிக்கப்படும் போது, ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, இது பொருள் விழச் செய்கிறது.

ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலின் பயன்களின் எடுத்துக்காட்டுகள்:

• நீர்மின்சாரம்: அதிக உயரத்தில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள நீரின் நிலை ஆற்றல், அது ஒரு டர்பைன் வழியாக பாயும் போது இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, மின்சாரம் உருவாகிறது.
• காற்று மின்சாரம்: காற்றின் நிலை ஆற்றல், அது ஒரு டர்பைனைத் திருப்பும் போது இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, மின்சாரம் உருவாகிறது.
• ரோலர் கோஸ்டர்கள்: மலையின் உச்சியில் உள்ள ரோலர் கோஸ்டரின் நிலை ஆற்றல், அது பாதையில் கீழே உருளும் போது இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.

மீள் நிலை ஆற்றல்#

மீள் நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருள் நீட்டப்படும் அல்லது அழுத்தப்படும் போது அதில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும். பொருள் விடுவிக்கப்படும் போது, மீள் நிலை ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, இது பொருள் நகரச் செய்கிறது.

மீள் நிலை ஆற்றலின் பயன்களின் எடுத்துக்காட்டுகள்:

• வில்கள்: ஒரு வில் நீட்டப்படும் அல்லது அழுத்தப்படும் போது அதில் சேமிக்கப்படும் நிலை ஆற்றல், ஜாக்-இன்-தி-பாக்ஸ் மற்றும் பாப்-அப் புத்தகங்கள் போன்ற பொம்மைகளை இயக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• ரப்பர் பேண்ட்கள்: ஒரு ரப்பர் பேண்ட் நீட்டப்படும் போது அதில் சேமிக்கப்படும் நிலை ஆற்றல், முடி கட்டிகள் மற்றும் மீள் இசைக்குழுக்கள் போன்ற பொருட்களை ஒன்றாகப் பிடிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• கவண்கள்: ஒரு கவண் பின்னிழுக்கப்படும் போது அதில் சேமிக்கப்படும் நிலை ஆற்றல், அது விடுவிக்கப்படும் போது இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, எறிபொருளை வெளியேற்றுகிறது.

வேதியியல் நிலை ஆற்றல்#

வேதியியல் நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருளின் வேதியியல் பிணைப்புகளில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும். பிணைப்புகள் உடைக்கப்படும் போது, வேதியியல் நிலை ஆற்றல் வெப்பம் மற்றும் ஒளி போன்ற பிற வடிவ ஆற்றல்களாக மாற்றப்படுகிறது.

வேதியியல் நிலை ஆற்றலின் பயன்களின் எடுத்துக்காட்டுகள்:

• பேட்டரிகள்: பேட்டரியில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள வேதியியல் நிலை ஆற்றல், பேட்டரி ஒரு சுற்றுடன் இணைக்கப்படும் போது மின்சார ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.
• பெட்ரோல்: பெட்ரோலில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள வேதியியல் நிலை ஆற்றல், அது ஒரு இயந்திரத்தில் எரிக்கப்படும் போது இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.
• உணவு: உணவில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள வேதியியல் நிலை ஆற்றல், அது செரிக்கப்பட்டு உடலால் பயன்படுத்தப்படும் போது இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.

அணு நிலை ஆற்றல்#

அணு நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு அணுவின் கருவில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும். கரு பிளக்கப்படும் அல்லது இணைக்கப்படும் போது, அணு நிலை ஆற்றல் வெப்பம் மற்றும் ஒளி போன்ற பிற வடிவ ஆற்றல்களாக மாற்றப்படுகிறது.

அணு நிலை ஆற்றலின் பயன்களின் எடுத்துக்காட்டுகள்:

• அணு மின்சாரம்: யுரேனியத்தில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள அணு நிலை ஆற்றல், யுரேனியம் ஒரு அணு உலைகலனில் பிளக்கப்படும் போது வெப்ப ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, மின்சாரம் உருவாகிறது.
• அணு ஆயுதங்கள்: யுரேனியம் அல்லது புளூட்டோனியத்தில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள அணு நிலை ஆற்றல், கரு ஒரு அணு ஆயுதத்தில் பிளக்கப்படும் அல்லது இணைக்கப்படும் போது ஒரு பாரிய வெடிப்பாக மாற்றப்படுகிறது.

நிலை ஆற்றலின் வழித்தோன்றல் FAQs#

நிலை ஆற்றல் என்றால் என்ன?

நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருளின் நிலை அல்லது நிபந்தனை காரணமாக அதில் சேமிக்கப்பட்டுள்ள ஆற்றலாகும். இது ஒரு பொருள் மற்ற பொருட்களுடன் தொடர்புடைய அதன் நிலை அல்லது அதன் உள் உள்ளமைவு காரணமாகக் கொண்டுள்ள ஆற்றலாகும்.

நிலை ஆற்றல் எவ்வாறு பெறப்படுகிறது?

நிலை ஆற்றலை பல்வேறு மூலங்களிலிருந்து பெறலாம், அவற்றில் அடங்கும்:

• ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல்: இது ஒரு பொருள் ஈர்ப்புப் புலத்தில் அதன் நிலையின் காரணமாக சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும். ஒரு பொருள் அதிக உயரத்தில் இருந்தால், அதிக ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும்.
• மீள் நிலை ஆற்றல்: இது ஒரு பொருள் நீட்டப்படும் அல்லது அழுத்தப்படும் போது அதில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும். ஒரு பொருள் அதிகமாக நீட்டப்படும் அல்லது அழுத்தப்படும் போது, அதிக மீள் நிலை ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும்.
• வேதியியல் நிலை ஆற்றல்: இது ஒரு பொருளின் வேதியியல் பிணைப்புகளில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும். வேதியியல் பிணைப்புகள் வலுவாக இருந்தால், அந்தப் பொருள் அதிக வேதியியல் நிலை ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும்.
• மின்சார நிலை ஆற்றல்: இது ஒரு மின்சார புலத்தில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலாகும். மின்சார புலம் வலுவாக இருந்தால், அதிக மின்சார நிலை ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும்.

நிலை ஆற்றலுக்கான சூத்திரம் என்ன?

நிலை ஆற்றலுக்கான சூத்திரம் நிலை ஆற்றலின் வகையைப் பொறுத்தது.

• ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல்: ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலுக்கான சூத்திரம்:

$ PE = mgh $

இங்கு:

• PE என்பது ஜூல்களில் (J) உள்ள ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல்

• m என்பது கிலோகிராம்களில் (kg) உள்ள பொருளின் நிறை

• g என்பது ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படும் முடுக்கம் (9.8 m/s²)

• h என்பது ஒரு குறிப்புப் புள்ளிக்கு மேலே உள்ள பொருளின் உயரம் மீட்டர்களில் (m)

• மீள் நிலை ஆற்றல்: மீள் நிலை ஆற்றலுக்கான சூத்திரம்:

$ PE = 1/2 kx² $

இங்கு:

• PE என்பது ஜூல்களில் (J) உள்ள மீள் நிலை ஆற்றல்

• k என்பது நியூட்டன்/மீட்டர் (N/m) இல் உள்ள விறைப்பு மாறிலி

• x என்பது மீட்டர்களில் (m) உள்ள வில்களின் சமநிலை நிலையிலிருந்து இடப்பெயர்ச்சி

• வேதியியல் நிலை ஆற்றல்: வேதியியல் நிலை ஆற்றலுக்கான சூத்திரம்:

$ PE = ΔH $

இங்கு:

• PE என்பது ஜூல்களில் (J) உள்ள வேதியியல் நிலை ஆற்றல்

• ΔH என்பது ஜூல்களில் (J) உள்ள வினையின் என்தால்பி மாற்றம்

• மின்சார நிலை ஆற்றல்: மின்சார நிலை ஆற்றலுக்கான சூத்திரம்:

$ PE = qV $

இங்கு:

• PE என்பது ஜூல்களில் (J) உள்ள மின்சார நிலை ஆற்றல்
• q என்பது கூலூம்களில் (C) உள்ள பொருளின் மின்னூட்டம்
• V என்பது வோல்ட்டுகளில் (V) உள்ள மின்னழுத்தம்

நிலை ஆற்றலின் சில எடுத்துக்காட்டுகள் என்ன?

நிலை ஆற்றலின் சில எடுத்துக்காட்டுகள்:

• ஒரு பாறை செங்குத்தான பாறையின் மேல் அமர்ந்திருப்பது ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.
• ஒரு நீட்டப்பட்ட ரப்பர் பேண்ட் மீள் நிலை ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.
• ஒரு பேட்டரி வேதியியல் நிலை ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.
• ஒரு மின்னூட்டம் செய்யப்பட்ட மின்தேக்கி மின்சார நிலை ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.

நிலை ஆற்றல் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது?

நிலை ஆற்றலை வேலை செய்ய பயன்படுத்தலாம். ஒரு பொருள் விழும் போது, அதன் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. ஒரு ரப்பர் பேண்ட் விடுவிக்கப்படும் போது, அதன் மீள் நிலை ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. ஒரு பேட்டரி ஒரு சுற்றுடன் இணைக்கப்படும் போது, அதன் வேதியியல் நிலை ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.

நிலை ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றலுக்கு இடையேயான வேறுபாடு என்ன?

நிலை ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருளின் நிலை அல்லது நிபந்தனை காரணமாக சேமிக்கப்பட்டுள்ள ஆற்றலாகும், அதேசமயம் இயக்க ஆற்றல் என்பது இயக்கத்தின் ஆற்றலாகும். நிலை ஆற்றலை இயக்க ஆற்றலாக மாற்றலாம், மேலும் இயக்க ஆற்றலை நிலை ஆற்றலாக மாற்றலாம்.