गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा बनाम लोचदार संभावित ऊर्जा
गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा और लोचदार संभावित ऊर्जा यांत्रिकी में चर्चा की जाने वाली दो महत्वपूर्ण मात्राएं हैं। यह लेख उनकी परिभाषा, उनकी समानता और अंतर क्या हैं, इसकी तुलना और तुलना करने का प्रयास करेगा।
गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा क्या है?
गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा को समझने के लिए, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों में पृष्ठभूमि ज्ञान की आवश्यकता है। गुरुत्वाकर्षण वह बल है जो किसी भी द्रव्यमान के कारण होता है। द्रव्यमान गुरुत्वाकर्षण के लिए आवश्यक और पर्याप्त स्थिति है।किसी भी द्रव्यमान के चारों ओर एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र परिभाषित होता है। द्रव्यमान m1 और m2 को एक दूसरे से r दूरी पर रखें। इन दो द्रव्यमानों के बीच गुरुत्वाकर्षण बल G.m1.m2/r2 है, जहां G सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक है। चूँकि ऋणात्मक द्रव्यमान मौजूद नहीं होते हैं, गुरुत्वाकर्षण बल हमेशा आकर्षक होता है। कोई प्रतिकारक गुरुत्वाकर्षण बल नहीं हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि गुरुत्वाकर्षण बल भी परस्पर हैं। इसका अर्थ यह है कि m, m2 पर लगाया गया बल m, पर लगने वाले बल के विपरीत और बराबर है। एक बिंदु पर गुरुत्वाकर्षण क्षमता को एक इकाई द्रव्यमान पर किए गए कार्य की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है जब इसे अनंत से दिए गए बिंदु पर लाया जाता है। चूँकि अनंत पर गुरुत्वीय विभव शून्य है और जितना कार्य करना है वह ऋणात्मक है, गुरुत्वीय विभव सदैव ऋणात्मक होता है। किसी वस्तु की गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा को उस वस्तु पर किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है जब वस्तु को अनंत से उक्त बिंदु तक ले जाया जाता है। यह गुरुत्वाकर्षण क्षमता और वस्तु के द्रव्यमान के गुणनफल के बराबर भी है।चूँकि वस्तु का द्रव्यमान हमेशा धनात्मक होता है और किसी भी बिंदु का गुरुत्वीय विभव ऋणात्मक होता है, किसी भी वस्तु की गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा भी ऋणात्मक होती है।
लोचदार संभावित ऊर्जा क्या है?
लोच पदार्थ का एक बहुत ही उपयोगी गुण है। यह बाहरी ताकतों को हटा दिए जाने के बाद सामग्री की अपने मूल आकार में लौटने की क्षमता है। यह देखा गया है कि एक लोचदार छड़ को फैलाए रखने के लिए आवश्यक बल छड़ की खींची गई लंबाई के समानुपाती होता है। आनुपातिकता स्थिरांक को स्प्रिंग नियतांक के रूप में जाना जाता है और इसे k का उपयोग करके निरूपित किया जाता है। यह हमें समीकरण F=-kx देता है। माइनस साइन बल के लिए x की विपरीत दिशा को दर्शाता है। लोचदार स्थितिज ऊर्जा उस कार्य की मात्रा है जो लोचदार वस्तु को दी गई लंबाई x तक फैलाने के लिए आवश्यक है। चूंकि बल F(x)=kx लगाया जाता है, किया गया कार्य F(x) के शून्य से x तक के एकीकरण के बराबर है, dx के संबंध में, जो kx2 के बराबर है। / 2। इसलिए, स्थितिज ऊर्जा kx2/2 है।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि छड़ के अंत से जुड़ी किसी भी वस्तु की स्थितिज ऊर्जा वस्तु के द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करती है, बल्कि केवल वसंत स्थिरांक और खिंची हुई लंबाई पर निर्भर करती है।
गुरुत्वाकर्षण और प्रत्यास्थ स्थितिज ऊर्जा में क्या अंतर है?
• गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा सदैव ऋणात्मक होती है जबकि प्रत्यास्थ स्थितिज ऊर्जा सदैव धनात्मक होती है।
• गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा वस्तु के द्रव्यमान पर निर्भर करती है, लेकिन प्रत्यास्थ स्थितिज ऊर्जा द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करती है।
