If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

જો તમે વેબ ફિલ્ટરની પાછળ હોવ, તો કૃપા કરીને ખાતરી કરો કે ડોમેન્સ *.kastatic.org અને *.kasandbox.org અનબ્લોક થયા છે.

મુખ્ય વિષયવસ્તુ

ઊર્જા સંરક્ષણની સમીક્ષા

ઊર્જા સંરક્ષણના નિયમ, યાંત્રિક ઊર્જા, અને અસંરક્ષી કાર્ય માટે મુખ્ય ખ્યાલ, સમીકરણ, અને કૌશલ્યની સમીક્ષા કરો.

મુખ્ય શબ્દ

પદ (સંજ્ઞા)અર્થ
ઊર્જા સંરક્ષણનો નિયમઅલગ કરેલા તંત્રની કુલ ઊર્જા અચળ છે. ઊર્જા ઉત્પન્ન કરી શકાતી નથી કે તેનો નાશ કરી શકાતો નથી, તેને ફક્ત એક સ્વરૂપમાંથી બીજા સ્વરૂપમાં ફેરવી શકાય અથવા એક તંત્રમાંથી બીજા તંત્રમાં વહન કરી શકાય.
યાંત્રિક ઊર્જા (Em)ગતિ અને સ્થિતિ ઊર્જાનો સરવાળો. SI એકમ જૂલ J છે.
યાંત્રિક ઊર્જાના સંરક્ષણનો નિયમજો ફક્ત સંરક્ષી બળો કાર્ય કરતા હોય, તો કોઈ પણ પ્રક્રિયામાં તંત્રની યાંત્રિક ઊર્જા અચળ રહે છે..
તાપીય ઊર્જાતંત્રના તાપમાનને કારણે હાજર આંતરિક ઊર્જા.
અસંરક્ષી કાર્ય (WNC)અસંરક્ષી બળ વડે થતું કાર્ય. ઉદાહરણ ઘર્ષણ વડે થતું કાર્ય છે, જે તાપીય ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે. SI એકમ જૂલ J છે.

સમીકરણ

સમીકરણસંજ્ઞાનો અર્થશબ્દોમાં અર્થ
Em=K+UEm યાંત્રિક ઊર્જા છે, K ગતિ ઊર્જા છે, U સ્થિતિ ઊર્જા છે.તંત્રની કુલ યાંત્રિક ઊર્જા એ કુલ ગતિ ઊર્જા અને કુલ સ્થિતિ ઊર્જાનો સરવાળો છે.
K0+U0=K+UઅથવાΔK+ΔU=0K0 is પ્રારંભિક ગતિ ઊર્જા છે, U0 પ્રારંભિક સ્થિતિ ઊર્જા છે, K અંતિમ ગતિ ઊર્જા છે, U અંતિમ સ્થિતિ ઊર્જા છે, ΔK ગતિ ઊર્જામાં થતો ફેરફાર છે, અને ΔU સ્થિતિ ઊર્જામાં થતો ફેરફાર છે.તંત્રની પ્રારંભિક યાંત્રિક ઊર્જા બરાબર તંત્રની અંતિમ યાંત્રિક ઊર્જા જ્યાં અસંરક્ષી બળો વડે કાર્ય થતું નથી (યાંત્રિક ઊર્જાના સંરક્ષણનો નિયમ).
K0+U0+WNC=K+UઅથવાWNC=ΔK+ΔUK0 પ્રારંભિક ગતિ ઊર્જા છે, U0 પ્રારંભિક સ્થિતિ ઊર્જા છે, K અંતિમ ગતિ ઊર્જા છે, U અંતિમ સ્થિતિ ઊર્જા છે, ΔK ગતિ ઊર્જામાં થતો ફેરફાર છે, ΔU સ્થિતિ ઊર્જામાં થતો ફેરફાર છે, અને WNC અસંરક્ષી બળ છે.તંત્રની યાંત્રિક ઊર્જામાં થતો ફેરફાર બરાબર બધા જ અસંરક્ષી બળો વડે તંત્ર પર થતું કુલ કાર્ય.

ઊર્જા સંરક્ષણના સમીકરણને કઈ રીતે લખાય

ઊર્જા સંરક્ષણનું સમીકરણ
K0+U0+WNC=K+U
એ હંમેશા કોઈ પણ પરિસ્થિતિમાં સાચું છે. તેમ છતાં, પ્રશ્નને આધારે સંરક્ષણ સમીકરણ અલગ દેખાય શકે કારણકે જુદા બળો અને ઊર્જાના પ્રકારોનો સમાવેશ થઇ શકે. ઊર્જાના સંરક્ષણનું સાચું સમીકરણ લખવા માટે:
  1. પરિસ્થિતિની આકૃતિ દોરો, જ્ઞાત માહિતીની યાદી બનાવો, અને તમારા તંત્રને ઓળખો. સ્થિતિ ઊર્જા અને ઘર્ષણ વડે થતું કાર્ય બે પદાર્થોનો સમાવેશ કરે તે ભૂલતા નહિ.
  2. કોઈ પણ એક સ્થાને ઇચ્છિત અજ્ઞાતનો અને બાકીના સ્થાને બધી જ જ્ઞાત માહિતીનો સમાવેશ કરીને ઊર્જા સંરક્ષણનું નિરીક્ષણ કરવા માટે પ્રારંભિક અને અંતિમ સ્થાન શું થશે તે નક્કી કરો. આ બંને બિંદુઓ આગળ ગતિ અને સ્થિતિ ઊર્જાનું નામ આપો.
  3. બે સ્થાનમાંથી નીચેનાને શૂન્ય ઊંચાઈ સ્થાન તરીકે નક્કી કરો. આ તે સ્થાન માટેના સ્થિતિ ઊર્જાના પદને દૂર કરશે અને આપણા ઊર્જા સંરક્ષણના નિયમને સરળ બનાવશે.
  4. જો ત્યાં અસંરક્ષી બળો ન હોય જેમ કે ઘર્ષણ, તો યાંત્રિક ઊર્જાના સંરક્ષણનો ઉપયોગ કરો:
K0+U0=K+U
અથવા અસંરક્ષી બળો હાજર હોય, તો અંતિમ ઊર્જા સાથે WNC નો સમાવેશ કરો:
K0+U0=K+U+WNC
  1. સમીકરણને સાદુંરૂપ આપવા માટે જે શૂન્ય હોય તેવા ઊર્જાવાળા પદને કેન્સલ કરો. ઉદાહરણ તરીકે, જો તંત્ર પસે અંતિમ અથવા પ્રારંભિક સ્થાન આગળ ગતિ ન હોય, તો સમીકરણમાંથી ગતિ ઊર્જાના પદને દૂર કરો.

સામાન્ય ભૂલો અને ખોટા ખ્યાલો

  1. ઊર્જા સંરક્ષણ સમીકરણ ફક્ત સમયમાં અંતિમ અને પ્રારંભિક બિંદુ માટે તંત્રની ઊર્જાની સરખામણી કરે છે. ત્યાં કદાચ આ બંને બિંદુઓ વચ્ચે ઊર્જાના જુદા જુદા સંયોજનો હોય છે, પણ આપણે જે સમીકરણનો ઉપયોગ કરીએ છીએ તે ફક્ત અંતિમ અને પ્રારંભિક ઊર્જા જ ધ્યાનમાં લે છે.
ઉદાહરણ તરીકે, સ્પ્રિંગ પર નીચે પડતા બોલને ધ્યાનમાં લો (નીચે આકૃતિ 1 જુઓ). સ્પ્રિંગ-દળ-પૃથ્વીના તંત્ર માટે, બોલ જે ક્ષણે નીચે પડે ત્યારથી ઊર્જા (ડાબી બાજુ) નું તે બિંદુ સુધી જ્યાં બોલ સ્પ્રિંગ પર તેના ન્યૂનતમ બિંદુ આગળ છે (જમણી બાજુ) તેનું નિરીક્ષણ આપણે કરી શકીએ. તે ગુરુત્વીય સ્થિતિ ઊર્જાથી શરુ થાય છે, બોલ જેમ નીચે પડે છે તેમ ગતિ અને ગુરુત્વીય સ્થિતિ ઊર્જાનું સંયોજન છે, અને સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિ ઊર્જા સાથે પૂરું થાય છે..
બોલ-સ્પ્રિંગ-પૃથ્વીના તંત્ર માટે તેના પડવાનું સ્થાન અને સ્પ્રિંગના મહત્તમ સંકોચનના સ્થાન માટે ઊર્જા સંરક્ષણનું સમીકરણ
Ug,0=Us
નીચે પડતી વખતે બોલ ગતિ કરી રહ્યો છે તો પણ, બોલ પાસે અંતિમ અને પ્રારંભિક બિંદુ આગળ ગતિ ઊર્જા નથી.
ડાબી બાજુ સ્પ્રિંગની ઉપર બોલ છે. બોલની આગળ v_o=0 નું નામ છે. જમણી બાજુએ બોલ સ્પ્રિંગ પર છે અને તેનું સંકોચન કરી રહ્યો છે. બોલની આગળ v=0નું નામ છે. મધ્યમાં લીલા ઊર્જાના નામની શ્રેણી છે. સૌથી ઉપર U_g છે, પછી નીચે U_g અને K છે, ત્યારબાદ નીચે U_g, U_s, અને K છે, અંતે U_s છે.
આકૃતિ 1. સ્પ્રિંગ પર બોલ પડતા ઊર્જાનું રૂપાંતરણ.
  1. લોકો વિચારે છે કે પદાર્થ માટે ઊર્જા અચળ છે. બ્રહ્માંડની કુલ ઊર્જા અચળ છે, પણ આપણે બ્રહ્માંડમાં જે તંત્રને વ્યાખ્યાયિત કરીએ છીએ તેમની વચ્ચે ઊર્જાનું વહન થાય છે. બ્રહ્માંડની કુલ ઊર્જાનું સંરક્ષણ કરવા માટે જો કોઈ એક તંત્ર ઊર્જા મેળવે, તો બીજું તંત્ર ઊર્જા ગુમાવતું જ હોવું જોઈએ.
આનું ઉદાહરણ સ્લેજ પર મિત્રને ધક્કો મારવાનું છે. તમારો મિત્ર પ્રારંભમાં સ્થિર છે, પણ ધક્કો માર્યા બાદ તેની પાસે ગતિ ઊર્જા છે. ધક્કો મારતું બળ મિત્રમાં ઊર્જાનું વહન કરે છે.

વધુ શીખો

ઊર્જા સંરક્ષણના નિયમની વધુ ઊંડી સમજ માટે, LOL આકૃતિ અને ઊર્જા સંરક્ષણના નિયમ વિશેનો અમારો વિડીયો જુઓ.