Chapter 7 · Physics

कार्य, ऊर्जा तथा सामर्थ्य

Work, Energy & Power

कार्य W = F × s × cosθ (जूल) — बल और विस्थापन एक दिशा में हों तो W = F × s
गतिज ऊर्जा KE = ½ m v² | स्थितिज ऊर्जा PE = m g h | KE और संवेग: KE = p² ÷ 2m
शक्ति P = W ÷ t (वाट) = F × v | 1 HP = 746 W | 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J = 1 यूनिट

कार्य = 0 कब?विस्थापन शून्य (दीवार धकेलना), या बल ⟂ विस्थापन (सिर पर बोझ लेकर समतल पर चलना, उपग्रह की कक्षा, वृत्तीय गति)

धनात्मक कार्यबल और विस्थापन एक दिशा में (गिरती वस्तु पर गुरुत्व)

ऋणात्मक कार्यबल विपरीत दिशा में (घर्षण, ब्रेक, ऊपर फेंकी गेंद पर गुरुत्व)

वेग दोगुना → KE 4 गुना। संवेग दोगुना → KE 4 गुना। द्रव्यमान दोगुना → KE दोगुना। ऊर्जा संरक्षण: ऊर्जा न बनती है न नष्ट होती है, केवल रूप बदलती है।

ऊपर फेंकी गेंद: ऊपर जाते KE → PE; सबसे ऊँचे बिंदु पर KE = 0, PE अधिकतम; गिरते समय PE → KE। कुल यांत्रिक ऊर्जा स्थिर (हवा का प्रतिरोध छोड़कर)।

प्रश्न: 2 kg की गेंद 10 m/s से। KE? → ½ × 2 × 10² = 100 J
प्रश्न: 5 kg वस्तु 10 m ऊँचाई पर (g = 10)। PE? → 5 × 10 × 10 = 500 J

प्रश्न: 50 kg का लड़का 20 s में 10 m ऊँची सीढ़ी चढ़ा। शक्ति? → W = 50 × 10 × 10 = 5000 J; P = 5000 ÷ 20 = 250 W
प्रश्न: 100 W बल्ब 10 घंटे → 1000 Wh = 1 यूनिट

ऊर्जा रूपांतरण 🔄

उपकरण	से	में	उपकरण	से	में
🔋 सेल/बैटरी	रासायनिक	विद्युत	⚙️ डायनेमो/जनरेटर	यांत्रिक	विद्युत
🌀 विद्युत मोटर	विद्युत	यांत्रिक	☀️ सौर सेल	प्रकाश	विद्युत
🎤 माइक्रोफ़ोन	ध्वनि	विद्युत	🔊 लाउडस्पीकर	विद्युत	ध्वनि
💡 बल्ब	विद्युत	प्रकाश + ऊष्मा	🔌 हीटर / इस्त्री	विद्युत	ऊष्मा
🔥 मोमबत्ती	रासायनिक	प्रकाश + ऊष्मा	🚗 पेट्रोल इंजन	रासायनिक (ऊष्मा)	यांत्रिक
🌿 प्रकाश-संश्लेषण	प्रकाश	रासायनिक	☢️ परमाणु बिजलीघर	नाभिकीय	विद्युत

ऊर्जा के स्रोत

♻️ नवीकरणीय (कभी ख़त्म न हों)सौर, पवन, जल (पनबिजली), ज्वारीय, भूतापीय, बायोमास/बायोगैस

⛽ अनवीकरणीय (ख़त्म होंगे)कोयला, पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस (जीवाश्म ईंधन), परमाणु ईंधन (यूरेनियम)

"डायनेमो किस ऊर्जा को किसमें बदलता है?" · "वेग दोगुना होने पर KE?" · "सिर पर बोझ लेकर समतल चलने में कार्य?" (शून्य) · "1 kWh = ? J" · "सूर्य की ऊर्जा का स्रोत?" (नाभिकीय संलयन) · शक्ति/यूनिट वाले सवाल।