संभावित ऊर्जा का उदाहरण

ऊर्जा यह कार्य करने के लिए शरीर या प्रणाली की क्षमता है। संभावित ऊर्जा वह है जिसे a. द्वारा अधिग्रहित किया गया है जिस पद पर कब्जा है, भीतर निश्चित क्षेत्र. जिस क्षेत्र में निवास किया जा रहा है, उसके आधार पर संभावित ऊर्जा निम्नलिखित वर्गीकरण प्राप्त करती है:

संभावित ऊर्जा के प्रकार:

गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा यह तब उत्पन्न होता है जब शरीर या तंत्र गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में होता है।

विद्युत संभावित ऊर्जा यह वह है जिसे तब प्राप्त किया जाता है जब शरीर या प्रणाली विद्युत क्षेत्र के भीतर होती है।

चुंबकीय संभावित ऊर्जा तब उत्पन्न होता है जब शरीर या प्रणाली चुंबकीय क्षेत्र के भीतर होती है

लोचदार ऊर्जा क्षमता यह स्वयं प्रकट होता है जब एक वसंत तनाव के एक निश्चित स्तर पर निलंबित हो जाता है, और अपने मूल आकार में लौटने की गुप्त प्रवृत्ति होती है।

गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा 

स्थितिज ऊर्जा न्यूटन के दूसरे नियम पर आधारित है:

"किसी वस्तु पर लगाया गया बल उसके द्रव्यमान के सीधे आनुपातिक होता है, जिस त्वरण से वह यात्रा करता है।"

गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में, त्वरण को गुरुत्वाकर्षण के त्वरण के मान द्वारा दर्शाया जाता है:। शरीर की स्थिति से उस बल का गुणनफल, जिसे गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में ऊँचाई या दूरी के रूप में नियंत्रित किया जाता है, गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा कहलाती है।

इकाइयां कहां हैं:

यह ग्रह पृथ्वी की सतह के निकट निकायों में गणना करने के लिए सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है। इस ऊर्जा का मूल या संदर्भ बिंदु मनमाना हो सकता है। वहां ऊर्जा शून्य है। उस बिंदु से इतनी दूरी पर स्थित शरीर को वहां रखने के लिए ऊर्जा की मात्रा की आवश्यकता होती है। दूसरे दृष्टिकोण से, इसका अर्थ वही ऊर्जा है जो उस शरीर के पास पहले से ही उस स्थिति में होने के लिए उपलब्ध है।

शरीर में पहले से ही एक द्रव्यमान होता है, जो गुरुत्वाकर्षण की क्रिया से प्रभावित होने पर भार नामक बल बन जाता है, जिसे स्पष्ट रूप से बल की समान इकाइयों में मापा जाता है।:

इस प्रकार गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा के उदाहरण

उदाहरण # 1: एक इमारत की दूसरी मंजिल पर 4.5 मीटर की ऊंचाई पर स्थित एक डेस्क की संभावित ऊर्जा की गणना करें। इसका द्रव्यमान 90 किग्रा है।

लागू किया जाने वाला सूत्र है:

समाधान:

उदाहरण # 2: एक पत्थर का खंभा जो एक पहाड़ी की चोटी पर 10 मीटर ऊर्ध्वाधर दूरी पर 1,200 किलोग्राम के द्रव्यमान के साथ है, की संभावित ऊर्जा की गणना करें।

लागू किया जाने वाला सूत्र है:

समाधान:

उदाहरण # ३: ३.२ मीटर की ऊंचाई पर ०.८८२९ न्यूटन वजन वाली एक पेड़ की शाखा से लटके सेब की स्थितिज ऊर्जा की गणना करें।

लागू किया जाने वाला सूत्र है:

लोचदार ऊर्जा क्षमता

लोचदार संभावित ऊर्जा वसंत की खिंचाव दूरी या दबाव और वसंत स्थिरांक द्वारा निर्धारित की जाती है जिसका यह एक हिस्सा है। यह वसंत द्वारा अपनी तनाव की स्थिति में संग्रहीत ऊर्जा है।

चाहे वह संपीड़न हो या खिंचाव, वसंत अपने मूल आकार से विकृत हो जाता है।

यह वसंत के संपीड़न या खिंचाव में शामिल कार्य के एकीकरण से आता है: बल (के) गुना दूरी (एक्स) दूरी के एक समारोह के रूप में।

लोचदार संभावित ऊर्जा इस मूल्य के बराबर है।

विद्युत संभावित ऊर्जा

जब एक धनात्मक विद्युत आवेश अंतरिक्ष में एक निश्चित स्थान पर स्थित होता है, और दूसरा धनात्मक आवेश निकट आता है, तो पहले वाले की ओर से एक प्रतिकारक बल होगा।. अतः सेकण्ड में स्थितिज ऊर्जा उत्पन्न होगी।

एक चार्ज की विद्युत संभावित ऊर्जा का प्रतिनिधित्व किया जाता है:

और यह कूलम्ब के नियम पर आधारित है:

दूसरे बिंदु आवेश की उपस्थिति के परिणामस्वरूप एक बिंदु विद्युत आवेश को प्रभावित करने वाला बल, द्वारा परिभाषित किया गया है: