Chapter 10
Chapter 10 — अध्ययन नोट्स
NCERT-संरेखित · 8 नोट्स · 3 निःशुल्क दिखाए गए
कार्य तथा ऊर्जा (Work and Energy) परिचय
व्याख्याकार्य तथा ऊर्जा (Work and Energy) परिचय
इस अध्याय की शुरुआत में हमने गतिशीलता, गति के कारणों और गुरुत्वाकर्षण के विषयों का अध्ययन किया है। अब हम कार्य, ऊर्जा और शक्ति की अवधारणाओं को समझेंगे, जो प्राकृतिक घटनाओं को समझने में अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। कार्य का अर्थ है किसी वस्तु पर बल लगाकर उसे उस बल की दिशा में विस्थापित करना। जीवन में सभी जीवों को ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो भोजन से प्राप्त होती है। ऊर्जा के बिना जीवन असंभव है। जीवों के अलावा मशीनों को भी कार्य करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इस अध्याय में हम कार्य की परिभाषा, ऊर्जा के विभिन्न रूप, ऊर्जा संरक्षण का नियम और शक्ति की अवधारणा को विस्तार से समझेंगे।
- कार्य, ऊर्जा और शक्ति प्राकृतिक घटनाओं की व्याख्या में महत्वपूर्ण हैं।
- सभी जीवों और मशीनों को कार्य करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
- ऊर्जा के बिना जीवन असंभव है।
- कार्य का अर्थ है बल द्वारा वस्तु का विस्थापन।
- ऊर्जा कार्य करने की क्षमता है।
- 📌 कार्य: बल द्वारा वस्तु का विस्थापन।
- 📌 ऊर्जा: कार्य करने की क्षमता।
- 📌 शक्ति: कार्य करने की दर।
10.1 कार्य
अवधारणा10.1 कार्य
कार्य की वैज्ञानिक परिभाषा को समझने के लिए हमें यह जानना आवश्यक है कि केवल परिश्रम करना ही कार्य नहीं होता, बल्कि कार्य तभी होता है जब बल लगने पर वस्तु विस्थापित हो। उदाहरण के लिए, यदि आप एक बड़ी चट्टान को धकेलने का प्रयास करते हैं लेकिन वह हिलती नहीं है, तो आपने कोई कार्य नहीं किया। इसी प्रकार, सिर पर बोझ रखकर खड़े रहना भी कार्य नहीं है क्योंकि वस्तु का विस्थापन नहीं होता। कार्य के लिए दो आवश्यक शर्तें हैं: (i) वस्तु पर बल लगना चाहिए, और (ii) वस्तु का विस्थापन होना चाहिए। यदि इनमें से कोई भी शर्त पूरी नहीं होती तो कार्य नहीं होता। कार्य की इकाई जूल (Joule) है। 1 जूल वह कार्य है जो 1 न्यूटन बल द्वारा 1 मीटर विस्थापन में किया जाता है। कार्य धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि बल और विस्थापन की दिशा समान है या विपरीत।
- कार्य तभी होता है जब बल लगने पर वस्तु विस्थापित हो।
- कार्य की इकाई जूल (J) है।
- कार्य धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है।
- बल और विस्थापन की दिशा कार्य के चिह्न को निर्धारित करती है।
- यदि वस्तु का विस्थापन शून्य हो तो कार्य भी शून्य होगा।
- 📌 कार्य (Work): बल और विस्थापन के गुणनफल के बराबर।
- 📌 जूल (Joule): कार्य की SI इकाई।
10.2 ऊर्जा
अवधारणा10.2 ऊर्जा
ऊर्जा वह क्षमता है जिसके द्वारा कोई वस्तु कार्य कर सकती है। ऊर्जा के बिना जीवन असंभव है। ऊर्जा के अनेक स्रोत हैं, जिनमें सूर्य सबसे बड़ा प्राकृतिक स्रोत है। ऊर्जा के कई रूप होते हैं, जैसे गतिज ऊर्जा, स्थितिज ऊर्जा, ऊष्मीय ऊर्जा, रासायनिक ऊर्जा, विद्य
अभ्यास प्रश्न — Chapter 10
NCERT अभ्यास प्रश्न और उत्तर सहित
Q1.कार्य करते समय ऊर्जा का क्या होता है?
उत्तर:
ऊर्जा रूपांतरित होती है।
व्याख्या:
[{"id": "f5b06d01-8701-4997-9fc8-0c8ebaf9e843", "type": "html", "value": " जब किसी वस्तु पर कार्य किया जाता है तो ऊर्जा रूपांतरित हो जाती है। "}]
Q2.50 किलोग्राम द्रव्यमान के एक गतिमान वाहन की गतिज ऊर्जा में परिवर्तन 50 जूल है। वाहन द्वारा कितना कार्य किया गया है?
उत्तर:
50 जूल
व्याख्या:
[{"id": "a0ea1c40-3e34-43dd-b0ad-f7edfe658740", "type": "html", "value": " हम जानते हैं कि गतिज ऊर्जा में परिवर्तन किए गए कार्य की मात्रा है। अतः किया गया कार्य 50 जूल है। "}]
Q3.द्रव्यमान m की एक गोली बंदूक से चलाई गई थी। गोली का वेग v मीटर/सेकंड है और इसमें E जूल की गतिज ऊर्जा है। गोली की गतिज ऊर्जा का क्या होगा, यदि 1) द्रव्यमान तीन गुना होता है 2) वेग तीन गुना होता है
उत्तर:
1.3E जूल 2.9E जूल
व्याख्या:
[{"id": "54feb9af-6e12-4f04-91b9-93739864753e", "type": "html", "value": " द्रव्यमान = m किलोग्राम, वेग = v मीटर/सेकंड हम जानते हैं, गतिज ऊर्जा = 1/2 mv² जब द्रव्यमान तीन गुना हो जाता है, तो गतिज ऊर्जा भी तीन गुना हो जाती है। नई गतिज ऊर्जा = 3E जूल जब वेग को तीन गुना कर दिया जाता है, तो गतिज ऊर्जा नौ गुना अधिक हो जाती है। नई गतिज ऊर्जा = 9E जूल "}]
Q4.एक निश्चित ऊँचाई से गिराई गई 49 न्यूटन भार की वस्तु का संवेग 20 किलोग्राम मीटर/सेकंड है। वस्तु की गतिज ऊर्जा क्या होगी?
उत्तर:
40 जूल
व्याख्या:
[{"id": "4bfdb3b9-ec81-4997-ba0a-d1521066e3a9", "type": "html", "value": " संवेग = 20 किलोग्राम मीटर/सेकंड भार = 49 न्यूटन द्रव्यमान = 49/9.8 = 5 किलोग्राम हम जानते हैं, संवेग = m × v v = 20/5 = 4 m/s गतिज ऊर्जा = 1/2 mv² = 1/2 × 5 × 4² = 40 जूल "}]
Q5.एक गेंद को 20 मीटर ऊंची इमारत से गिराया जाता है। यदि गेंद जमीन को छूने के बाद 30⁒ ऊर्जा खो देती है, तो गेंद कितनी दूर वापस उछलेगी?
उत्तर:
14 मीटर
व्याख्या:
[{"id": "b2c1f3ce-0af1-4407-9679-0799e8608bdc", "type": "html", "value": " गेंद द्वारा किया गया कार्य = mgh = 200 मीटर जूल शेष ऊर्जा = 140 जूल हम जानते हैं, 70⁒ mgh = mgh1 h का 70% = h1 70/100 × 20 = 14 मीटर "}]
Q6.नियत द्रव्यमान होने पर संवेग और गतिज ऊर्जा के बीच क्या संबंध है?
उत्तर:
p = √ K.E
व्याख्या:
[{"id": "e191c3a4-0076-4200-ac53-de00b53b120b", "type": "html", "value": " K.E. = 1/2 mv² = 1/2 mv² × m/m = m²v²/2m = p²/2 m जब द्रव्यमान नियत होता है, K.E. = p² p = √ K.E. "}]
Q7.निम्नलिखित में से कौन प्रोटोकॉर्डेटा की मुख्य विशेषता है?
उत्तर:
पृष्ठदंड की उपस्थिति
व्याख्या:
[{"id": "581652c2-cfb5-45a5-8627-f3a89b91b435", "type": "html", "value": " प्रोटोकॉर्डेटा की मुख्य विशेषता पृष्ठदंड की उपस्थिति है। "}]
Q8.निम्नलिखित में से कौन सा जीव जबड़ा रहित कशेरुकी है?
उत्तर:
लैम्प्रे
व्याख्या:
[{"id": "6da12b4d-5125-4bf0-9fa9-d112ca064ede", "type": "html", "value": " वर्ग साइक्लोस्टोमेटा को जबड़े रहित कशेरुकी कहा जाता है। लैम्प्रे वर्ग साइक्लोस्टोमेटा से संबंधित है। इसलिए लैम्प्रे जबड़े रहित कशेरुकी है। "}]