गतिज और स्थितिज ऊर्जा (Kinetic and Potential Energy)
1. गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy)
गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy) वह ऊर्जा है जो किसी वस्तु में उसकी गति के कारण होती है। किसी वस्तु का द्रव्यमान m और उसकी गति v हो, तो उसकी गतिज ऊर्जा KE इस प्रकार होती है:
KE = (1/2)mv²
यहाँ:
- m = वस्तु का द्रव्यमान
- v = वस्तु की गति
जितनी अधिक गति होगी, वस्तु में उतनी अधिक गतिज ऊर्जा होगी।
2. स्थितिज ऊर्जा (Potential Energy)
स्थितिज ऊर्जा (Potential Energy) वह ऊर्जा है जो किसी वस्तु में उसके स्थान या स्थिति के कारण होती है। यदि कोई वस्तु ऊँचाई h पर स्थित है और उसका द्रव्यमान m है, तो उसकी स्थितिज ऊर्जा PE निम्नलिखित होगी:
PE = mgh
जहाँ:
- m = वस्तु का द्रव्यमान
- g = गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक (9.8 m/s²)
- h = ऊँचाई
उदाहरण के लिए, एक वस्तु जो एक ऊँचाई पर है, उसमें स्थितिज ऊर्जा होती है जो उसकी ऊँचाई और द्रव्यमान पर निर्भर करती है।
3. ऊर्जा के अनुप्रयोग (Applications of Energy)
- गतिज ऊर्जा: गतिज ऊर्जा का उपयोग वाहनों, मशीनों, और अन्य गतिशील वस्तुओं के कार्य में होता है।
- स्थितिज ऊर्जा: स्थितिज ऊर्जा का उपयोग बांधों में जल ऊर्जा संचयन, सस्पेंसन ब्रिज, और गुरुत्वाकर्षण से संचालित उपकरणों में होता है।
4. उदाहरण (Examples)
गतिज ऊर्जा का उदाहरण
मान लें कि 10 किग्रा का एक पत्थर 5 m/s की गति से चल रहा है। उसकी गतिज ऊर्जा होगी:
KE = (1/2)mv² = (1/2) × 10 × (5)² = 125 जूल
स्थितिज ऊर्जा का उदाहरण
मान लें कि 10 किग्रा का एक पत्थर 10 मीटर की ऊँचाई पर स्थित है। उसकी स्थितिज ऊर्जा होगी:
PE = mgh = 10 × 9.8 × 10 = 980 जूल