મુખ્ય વિષયવસ્તુ

ધોરણ 11 ભૌતિક વિજ્ઞાન (ભારત)

Course: ધોરણ 11 ભૌતિક વિજ્ઞાન (ભારત) > Unit 10

Lesson 1: કાર્યનો પરિચય

કાર્યના પરિચયની સમીક્ષા

ઊર્જા અને કાર્ય માટેના મુખ્ય ખ્યાલ અને કૌશલ્યનો મહાવરો કરો. બળ વિરુદ્ધ સ્થાનાંતરના આલેખની નીચેનું ક્ષેત્રફળ કાર્ય કઈ રીતે છે તેમજ બળ અને સ્થાનાંતર કઈ રીતે કાર્ય ઉતપન્ન કરે છે તે સમજો.

મુખ્ય શબ્દ

પદ (સંજ્ઞા)	અર્થ
ઊર્જા ( $E$ ‍)	કાર્ય કરવાની ક્ષમતાનું માપન. SI એકમ જૂલ ( $J$ ‍) છે.
કાર્ય ( $W$ ‍)	એક તંત્રમાંથી બીજા તંત્રમાં ઊર્જાનું વહન કરીને ઊર્જામાં થતો ફેરફાર. જૂલના ( $J$ ‍) એકમ સાથે અદિશ રાશિ.
જૂલ ( $J$ ‍)	ઊર્જાનો SI એકમ. પદાર્થનું $1 m$ ‍ સ્થાનાંતર કરાવવા $1 N$ ‍ નું પરિણામી બળ લગાડવા $1 J$ ‍ ઊર્જાની જરૂર પડે. $1 J = 1 N \cdot 1 m = 1 kg \cdot \frac{m^{2}}{s^{2}}$ ‍

સમીકરણ

સમીકરણ	સંજ્ઞાનો અર્થ	શબ્દોમાં અર્થ
$W = F d \cos θ$ ‍	$W$ ‍ પદાર્થ પર થતું કાર્ય છે, $F$ ‍ પદાર્થ પર લાગતા બળનું મૂલ્ય છે, $d$ ‍ પદાર્થના સ્થાનાંતરનું મૂલ્ય છે, અને $θ$ ‍ બળ $F$ ‍ અને સ્થાનાંતર $d$ ‍ સદિશો વચ્ચેનો ખૂણો છે.	કાર્ય એ પદાર્થનું સ્થાનાંતર અને પદાર્થની ગતિની સમાંતર દિશામાં લાગતા બળનો ઘટક છે.
$W = Δ E$ ‍	$W$ ‍ કાર્ય છે અને $Δ E$ ‍ ઊર્જામાં થતો ફેરફાર છે.	કાર્ય એ તંત્ર નાતે ઊર્જામાં થતો ફેરફાર છે.

બળ વિરુદ્ધ સ્થાનાંતર આલેખ પરથી કાર્ય કઈ રીતે શોધી શકાય

પદાર્થ પર લાગતા બળનો પદાર્થના સ્થાનના વિધેય તરીકે આલેખ દોરી શકાય. કાર્ય એ બળ વિરુદ્ધ સ્થાનના આલેખના વક્ર નીચેનું ક્ષેત્રફળ છે. સ્થાન અક્ષ ઉપરનું ક્ષેત્રફળ ધન કાર્ય છે અને અક્ષ નીચેનું ક્ષેત્રફળ ઋણ કાર્ય છે. જો બળ અચળ ન હોય, તો આપણે સરળ આકાર સાથેના વિભાગમાં આલેખને વિભાજીત કરી શકીએ અને દરેક વિભાગના કાર્યને ઉમેરી શકીએ. આકૃતિ 1માં સ્થાનાંતર

d_{1} + d_{2}

પર બળ વિરુદ્ધ સ્થાનના આલેખમાં પદાર્થ પર થતું કુલ કાર્ય શોધવા, ક્ષેત્રફળ

A_{1}

અને

A_{2}

ને ઉમેરી શકાય.

આકૃતિ 1. બળ વિરુદ્ધ સ્થાનાંતરના આલેખ નીચેનું ક્ષેત્રફળ કાર્ય છે. આ આલેખનુ નિરીક્ષણ બે સ્વતંત્ર ક્ષેત્રફળ તરીકે કરી શકાય.

A_{1}

એ

F_{o}

ઊંચાઈ અને

d_{1}

પહોળાઇના લંબચોરસનું ક્ષેત્રફળ છે.

A_{2}

એ

F_{o}

ઊંચાઈ અને

d_{2}

પાયાના ત્રિકોણનું ક્ષેત્રફળ છે.

d_{1} + d_{2}

દરમિયાન પદાર્થ પર થતું કુલ કાર્ય

\begin{aligned} W_{t o t a l} & = A_{1} + A_{2} \\ = F_{o} d_{1} + \frac{1}{2} F_{o} d_{2} \end{aligned}

બળ વિરુદ્ધ સ્થાનાંતરના આલેખ પરથી કાર્ય શોધવાના કોયડા માટે, બળ વિરુદ્ધ સ્થાનાંતરના આલેખ પરથી કાર્યની ગણતરી કરવાનો વિડીયો જુઓ.

સામાન્ય ભૂલો અને ખોટા ખ્યાલો

1) લોકો ભૂલી જાય છે કે સ્થાનાંતરને લંબ કામ કરતુ બળ શૂન્ય કાર્ય કરે છે.

\cos 90^{\circ} = 0

, જયારે બળ

F

અને સ્થાનાંતર

d

લંબ હોય ત્યારે કોઈ કાર્ય થતું નથી લંબ લાગતું બળ પદાર્થની ગતિની દિશા બદલી શકે છે તો પણ. ઉદાહરણ તરીકે, જો બૉક્સને જમીન પર ખેંચવામાં આવતું હોય, તો બૉક્સ કરી કરતુ હોવા છતાં બૉક્સ પર જમીન શૂન્ય કાર્ય કરે છે. કારણકે બૉક્સના સમક્ષિતિજ સ્થાનાંતર પર લંબ બળ લંબ લાગે છે.

2) લોકો ભૂલી જાય છે કે કાર્યની નિશાનીનો અર્થ શું થાય. તંત્ર પર ધન કાર્યનો અર્થ થાય કે તે આસપાસના વાતાવરણમાંથી ઊર્જા મેળવે છે. જયારે બળ પાસે સ્થાનાંતરની વિરુદ્ધ દિશામાં ઘટક હોય ત્યારે ઋણ કાર્ય થાય.

વધુ શીખો

કાર્યની વધુ ઊંડી સમજણ માટે, કાર્ય વિશેનો ઉદાહરણ સાથેનો વિડીયો જુઓ.

આ ખ્યાલ તરફ તમારી સમજ અને કૌશલ્યને ચકાસવા માટે, આ ટ્યુટોરીઅલમાં મહાવરો ચકાસો: બળ વિરુદ્ધ સમયના આલેખ પરથી કાર્ય અને બળ પરથી કાર્યની ગણતરી.

વાર્તાલાપમાં જોડાવા માંગો છો?

લોગ ઇન

વડે ગોઠવવું:

No posts yet.

શું તમે અંગ્રેજી સમજો છો? ખાનએકેડેમીની અંગ્રેજીની સાઇટ પર વધુ ચર્ચા થતી જોવા માટે અહીં ક્લિક કરો.