Test: कार्य और ऊर्जा - UPSC MCQ

एक जूल एक मीटर (m) की दूरी पर कार्य करने वाले एक न्यूटन (N) के बल द्वारा किए गए कार्य (या व्यय की गई ऊर्जा) के बराबर होता है। एक न्यूटन उस बल के बराबर होता है जो एक किलोग्राम (किलोग्राम) द्रव्यमान पर एक मीटर प्रति सेकंड (सेकेंड) प्रति सेकंड का त्वरण उत्पन्न करता है। इसलिए, एक जूल एक न्यूटन मीटर के बराबर होता है।

क्योंकि बल विस्थापन के लंबवत है।

दिया गया है:
शरीर का द्रव्यमान (एम) = 1 किग्रा।
स्थितिज ऊर्जा (E) = 1 जूल।
गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 9.8 m/s²
व्याख्या:
स्थितिज ऊर्जा:-
स्थितिज ऊर्जा वह ऊर्जा है जो शरीर में स्थिति के कारण होती है।

स्थितिज ऊर्जा का सूत्र
P.E = Mgh
एम शरीर के द्रव्यमान को दर्शाता है।
g गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण को दर्शाता है।
h उस ऊँचाई को दर्शाता है जिस तक शरीर उठाया जाता है।

संभावित ऊर्जा सूत्र से,
⇒ P.E = Mgh
⇒ E = M x g x h
E = 1 किग्रा x 9.8 मी/से² xh मीटर
⇒ E = 1 x 9.8 xh
⇒ E = 9.8 xh
∵ [स्थितिज ऊर्जा = 1 जूल]
प्रतिस्थापन,
⇒ 1 = 9.8 xh
H = 1/9.8
H = 10/98
H = 0.102 मीटर।
अतः जिस ऊँचाई पर स्थितिज ऊर्जा 1 जूल है वह 0.102 मीटर है।

ऊँचाई टैंक के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र तक होगी, इसलिए PE = mgh

हम जानते हैं, शक्ति :- 
= बल * विस्थापन/समय 
बल 10 N है, विस्थापन = 6 m 
समय = 3 s 
फिर, शक्ति = 10*6/3 ⇒ 10*2 ⇒ 20W