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

ગતિ ઊર્જા શું છે?

ગતિ ઊર્જા શું છે અને તે કાર્ય સાથે કઈ રીતે સંબંધિત છે તે શીખો.

ગતિ ઊર્જા શું છે?

ગતિ ઊર્જા એ ઊર્જા છે પદાર્થ પાસે તે જયારે ગતિમાં હોય ત્યારે હોય છે.
જો આપણે પદાર્થને પ્રવેગિત કરાવવા માંગતા હોય, તો આપણે બળ લગાડવું જ જોઈએ. બળ લગાડવા માટે કાર્ય કરવું પડે છે. કાર્ય થઈ ગયા બાદ, ઊર્જાનું પદાર્થમાં વહન થાય છે, અને પદાર્થ નવી અચળ ઝડપ સાથે ગતિ કરે છે. વહન પામતી ઊર્જાને ગતિ ઊર્જા કહેવામાં આવે છે, અને તે દળ અને મેળવેલી ઝડપ પર આધાર રાખે છે.
ગતિ ઊર્જાનું બે પદાર્થો વચ્ચે વહન થાય છે અને તેનું રૂપાંતર બીજા પ્રકારની ઊર્જામાં થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઉડતી ખિસકોલી એક સ્થિર ખિસકોલી સાથે અથડાઈ શકે. અથડામણ પછી, કેટલીક પ્રારંભિક ગતિ ઊર્જાનું વહન સ્થિર ખિસ્કોલીમાં થઈ શકે અથવા તેનું રૂપાંતરણ બીજા કોઈ પ્રકારની ઊર્જામાં થઈ શકે.

ગતિ ઊર્જાની ગણતરી કઈ રીતે કરી શકાય?

ગતિ ઊર્જાની ગણતરી કરવા માટે, આપણે ઉપર બતાવેલા તર્કનું પાલન કરીએ અને સાદા ઉદાહરણમાં બળ, F, વડે, થતું કાર્ય, W, શોધીએ. સપાટીને સમાંતર બળ વડે સપાટી d અંતર સુધી ધક્કો મારવા m દળના બૉક્સને ધ્યાનમાં લો. આપણે અગાઉ શીખી ગયા તે મુજબ
W=Fd=mad\begin{aligned} W &= F \cdot d \\ &= m · a · d\end{aligned}
જો આપણે ગતિના શુદ્ધ ગતિકીના સમીકરણને યાદ કરીએ, તો આપણે જાણીએ છીએ કે આપણે પ્રવેગની કિંમત મૂકી શકીએ જો આપણે પ્રારંભિક અને અંતિમ વેગ—v, start subscript, i, end subscript અને v, start subscript, f, end subscript—અંતરની કિંમત જાણતા હોઈએ તો.
W=mdvf2vi22d=mvf2vi22=12mvf212mvi2\begin{aligned} W &= m\cdot d\cdot \frac{v_\mathrm{f}^2-v_\mathrm{i}^2}{2d} \\ &= m\cdot \frac{v_\mathrm{f}^2-v_\mathrm{i}^2}{2} \\ &= \frac{1}{2}\cdot m \cdot v_\mathrm{f}^2 - \frac{1}{2}\cdot m \cdot v_\mathrm{i}^2 \end{aligned}
તેથી, જયારે પદાર્થ પર પરિણામી કાર્ય થતું હોય, તો રાશિ start fraction, 1, divided by, 2, end fraction, m, v, squared—જેને આપણે ગતિ ઊર્જા K કહીએ છીએ—બદલાય છે.
start text, ગ, ત, િ, space, ઊ, ર, ્, જ, ા, colon, space, end text, K, equals, start fraction, 1, divided by, 2, end fraction, dot, m, dot, v, squared
બીજી રીતે, આપણે કહી શકીએ કે ગતિ ઊર્જામાં થતો ફેરફાર બરાબર પદાર્થ અથવા તંત્ર પર થતું પરિણામી કાર્ય.
W, start subscript, n, e, t, end subscript, equals, delta, K
આ પરિણામને કાર્ય-ઊર્જા પ્રમેય તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને સામાન્ય રીતે લાગુ પાડવામાં આવે છે, એવા બળ સાથે પણ જે દિશા અને મૂલ્યમાં બદલાય છે. ઊર્જાનું સંરક્ષણ અને સંરક્ષી બળના અભ્યાસમાં આ મહત્વનું છે.

ગતિ ઊર્જા વિશે રસપ્રદ શું છે?

ત્યાં ગતિ ઊર્જા વિશે કેટલીક રસપ્રદ બાબતો છે જે સમીકરણ પરથી જોઈ શકાય છે.
  • ગતિ ઊર્જા પદાર્થના વેગના વર્ગ પર આધાર રાખે છે. તેનો અર્થ થાય કે જયારે પદાર્થનો વેગ બમણો થાય, ત્યારે ગતિ ઊર્જા ચાર ગણી થાય છે. 60 mph પર ગતિ કરતી કાર પાસે 30 mph પર ગતિ કરતી સમાન કાર કરતા ચાર ગણી વધુ ગતિ ઊર્જા છે, તેથી મૃત્યુ પામવાના અને કાર ક્રેશ થવાની ઘટનાના સંભાવના પણ ચાર ગણી છે.
  • ગતિ ઊર્જાની કિંમત ક્યાં તો શૂન્ય અથવા ધન હોય છે. જયારે વેગ પાસે ક્યાં તો ધન અથવા ઋણ કિંમત હોઈ શકે, વેગનો વર્ગ હંમેશા ધન હોય છે.
  • ગતિ ઊર્જા સદિશ નથી, તેથી જમણી બાજુ 5 m/s ના વેગથી ફેંકવામાં આવેલા ટેનિસ બોલ પાસે, નીચેની તરફ 5 m/s ના વેગથી ફેંકવામાં આવેલા ટેનિસ બોલની જેમ જ સમાન ગતિ ઊર્જા છે.
મહાવરો 1a: આપણે ખોટી જગ્યાએ છીએ જયારે આફ્રિકન હાથી—દળ = 6000 kg, વેગ = 10 m/s—ખરેખર તમારો દિવસ બગાડી શકે. જો 1 kg ના કેનન બોલ પાસે હાથીની જેમ જ સમાન ગતિ ઊર્જા હોય તો તે કેટલો ઝડપથી ગતિ કરી શકે?
મહાવરો 1b: હાથી અને કેનન બોલ સાથેની સ્વતંત્ર અથડામણની ઘટનામાં ઈંટની દિવાલમાં થતું નુકશાન કેટલું અલગ હોઈ શકે તેનું તમે શું અનુમાન લગાવો છોl?
મહાવરો 2: હાઇડ્રેઝિન રોકેટ પ્રોપેલન્ટ પાસે ઊર્જા ઘનતા E, start subscript, d, end subscript બરાબર 1, point, 6, start fraction, start text, M, J, end text, divided by, start text, k, g, end text, end fraction છે. ધારો કે 100 kg (m, start subscript, r, end subscript) ના રોકેટને હાઇડ્રેઝિનના 1000 kg (m, start subscript, p, end subscript) સાથે ભરવામાં આવે છે. તે કયો વેગ મેળવી શકે? સરળતા માટે, આપણે ધારી લઈએ કે પ્રોપેલન્ટ ખુબ જ ઝડપથી બળી જાય છે અને રોકેટ પર કોઈ બાહ્ય બળ લાગતું નથી.