गतिज ऊर्जा : गतिज ऊर्जा क्या है, परिभाषा, सूत्र, विमिय सूत्र, गुण और उदाहरण

नमस्कार दोस्तों, आज हम गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy in Hindi) के बारे में जानकारी प्राप्त करने वाले है। जिसमें हम गतिज ऊर्जा की परिभाषा, गतिज ऊर्जा का का सूत्र और गतिज ऊर्जा का विमीय सूत्र के बारे में जानने वाले है तो चलिए बढ़ते है आज के आर्टिकल की ओर…

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गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy in Hindi)

किसी पिण्ड/वस्तु के त्वरण के कारण गतिज ऊर्जा उत्पन्न होती है। अगर हम किसी विराम स्थिति में वस्तु पर कार्य करके उसे त्वरित अवस्था में ले आते है तो उस पिण्ड/वस्तु में गतिज ऊर्जा उत्पन्न हो जाती है। चलिए इसे ओर आसानी से समझतें है।

गतिज ऊर्जा क्या है ?

दोस्तों जैसा कि नाम से ही विधित हो रहा है ‘‘गतिज = गति से’’ और ‘‘ऊर्जा = ऊर्जा’’ अर्थात् गति से उत्पन्न ऊर्जा। गतिज ऊर्जा को इंग्लिश में Kinetic Energy भी कहते है। अगर हम साधारण भाषा में कहें तो गतिज ऊर्जा की परिभाषा होगी ‘‘किसी वस्तु की गति के कारण उत्पन्न ऊर्जा गतिज ऊर्जा कहलाती है।’’

अगर आप किसी को गतिज ऊर्जा के बारे में समझाना चाहते है तो आप ऊपर दी गई परिभाषा से समझा सकते है। परन्तु अगर आप चाहते है कि परिक्षा में आपसे गतिज ऊर्जा की परिभाषा से संबंधित कोई प्रश्न पूछा जाता है। तो आपको पूरे नंबर मिलें l तो आप निम्न प्रकार उत्तर दें। यथा –

गतिज ऊर्जा की परिभाषा

प्रश्न : गतिज ऊर्जा की परिभाषा क्या है ?

उत्तर : गतिज ऊर्जा की परिभाषा : ‘‘किसी पिण्ड की वह ऊर्जा, जो उस पिण्ड के रेखिय वेग या कोणीय वेग, अथवा दोनों के कारण उत्पन्न होती है, उसे गतिज ऊर्जा कहते है।’’

गतिज ऊर्जा के गुण

गतिज ऊर्जा का मान किसी पिण्ड के विरामावस्था से, वेग तक त्वरित करने में किए गए कार्य के बराबर होता है।
किसी पिण्ड की गतिज ऊर्जा तब तक समान बनी रहती है, जब तक पिण्ड की रफ्तार नहीं बदलती।
जब पिण्ड गतिज ऊर्जा के समाप्त होने के बाद पुनः अपनी विरामावस्था में आ जाता है तो कार्य का मान आरंभिक कार्य के बराबर हो जाता है।
तब तक कोई पिण्ड गतिशील अवस्था में आ जाता है तो उस पिण्ड की कुल ऊर्जा में परिवर्तन आ जाता है। जो पिण्ड की गति, वजन आदि पर निर्भर करता है।
ऊर्जा एक अदिश राशि है जिसकी दिशा और परिमाण नहीं होता है।

गतिज ऊर्जा का सूत्र

प्रश्न : गतिज ऊर्जा का सूत्र क्या है ?

उत्तर :

गतिज ऊर्जा का मान किसी पिण्ड/वस्तु के द्रव्यमान के आधे और वेग के वर्ग के गुणनफल के बराबर होता है। माना

पिण्ड का द्रव्यमान = m
पिण्ड का वेग = v
गतिज ऊर्जा = E_k

अतः गतिज ऊर्जा का सूत्र (E_k)= ½ mv²

गतिज ऊर्जा का विमिय सूत्र

प्रश्न : गतिज ऊर्जा का विमीय सूत्र क्या है ?

उत्तर :

गतिज ऊर्जा के सूत्र द्वारा (E_k)= ½ mv²
द्रव्यमान(m) की विमा = [M¹L⁰T⁰]

वेग(v) की विमा = चूँकि वेग = दूरी/समय होता है। अतः दूरी की विमा = [M⁰L¹T⁰], और समय की विमा = [M⁰L⁰T¹], होगी। अतः वेग की विमा = दूरी/समय = $\frac { \left[ { M }^{ 0 }{ L }^{ 1 }{ T }^{ 0 } \right] }{ \left[ { M }^{ 0 }{ L }^{ 0 }{ T }^{ 1 } \right] }$ , = $\left[ { M }^{ 0 }{ L }^{ 1 }{ T }^{ -1 } \right]$ है।

गतिज ऊर्जा की विमिय सूत्र = ½ mv² = $\frac { 1 }{ 2 } \left[ { M }^{ 1 }{ L }^{ 0 }{ T }^{ 0 } \right] { \left( \left[ { M }^{ 0 }{ L }^{ 1 }{ T }^{ -1 } \right] \right) }^{ 2 }$ = $\frac { 1 }{ 2 } \left[ { M }^{ 1 }{ L }^{ 0 }{ T }^{ 0 } \right] \left[ { M }^{ 0 }{ L }^{ 2 }{ T }^{ -2 } \right]$ = $\frac { 1 }{ 2 } \left[ { M }^{ 1 }{ L }^{ 2 }{ T }^{ -2 } \right]$

घुर्णन करती हुई वस्तु की गतिज ऊर्जा का सूत्र

प्रश्न : घुर्णन करती हुई वस्तु की गतिज ऊर्जा का सूत्र क्या है ?

उत्तर :

घुर्णन करती हुई वस्तु का मान वस्तु के जड़त्व के आधे और कोणीय वेग के वर्ग के बराबर होगा। माना

वस्तु का जड़त्व = I
वस्तु का कोणीय वेग = w

अत: घुर्णन करती हुई वस्तु की गतिज ऊर्जा का सूत्र = ½lw² है।

गतिज ऊर्जा का उदाहरण (Kinetic Energy in Hindi)

मान लीजिए हमारे सामने एक बाॅक्स चिकने समतल पर पड़ा है। जो अभी स्थिर अवस्था में है। अगर हम इस बाॅक्स को बल द्वारा त्वरित अवस्था में ले आते है। अर्थात् अगर हम इस बाॅक्स को थक्का लगाते है। तो यह बाॅक्स आगे की ओर खिसक जाता है और कुछ समय तक खिसकने के बाद वह पुनः स्थिर अवस्था में पहुँच जाता है।

इस बाॅक्स पर लगाए गए बल के कारण यह त्वरित अवस्था में आ जाता है और गतिज ऊर्जा प्राप्त कर लेता है। इस प्रकार त्वरित अवस्था में यह बाॅक्स गतिज ऊर्जा का उदाहरण है।

गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा में अन्तर

दोस्तों आपने गतिज ऊर्जा के साथ स्थितिज ऊर्जा के बारे में सुना ही होगा। अगर आपको इनमें अन्तर का ज्ञान नहीं है तो चलिए हम दोनों में अन्तर को एक उदाहरण के द्वारा समझतें है।

मान लीजिए हमारे पास एक फुटबाॅल है जो आरम्भ में बिल्कुल स्थिर अवस्था में है। इस अवस्था में फुटबाॅल में स्थितिज ऊर्जा निहित है। जो फुटबाॅल की स्थित के कारण उत्पन्न हुई है। अतः इस स्थिर अवस्था में फुटबाॅल की स्थितिज ऊर्जा 100 प्रतिशत और गतिज ऊर्जा 0 प्रतिशत है।

जब हम इस फुटबाॅल पर बल लगाते है। तो फुटबाॅल की स्थिति में परिवर्तन होता है। तो फुटबाॅल अस्थिर होकर त्वरण करने लगती है। इस स्थिति में फुटबाॅल की स्थितिज ऊर्जा का मान 50 प्रतिशत और गतिज ऊर्जा का मान 50 प्रतिशत हो जाता है।

फुटबाॅल द्वार जब अपनी अधिक गतिज ऊर्जा प्राप्त कर ली जाती है तो उस स्थिति में स्थितिज ऊर्जा का 0 प्रतिशत और गतिज ऊर्जा का मान 100 प्रतिशत हो जाता है।

एक समय ऐसा आता है जब फुटबाॅल पुनः एक स्थिर अवस्था में आ जाती है और उसकी स्थितिज ऊर्जा का मान 100 प्रतिशत और गतिज ऊर्जा का 0 प्रतिशत हो जाता है।

तो दोस्तों अब आपकों पता लग गया होगा कि गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा में क्या अन्तर है। पुन: एक बार फिर

गतिज ऊर्जा: वस्तु की गति के द्वारा उत्पन्न ऊर्जा।
स्थितिज ऊर्जा: वस्तु की स्थिति के द्वारा उत्पन्न ऊर्जा।

गतिज ऊर्जा के आंकिक प्रश्न

प्रश्न 1. यदि कोई 100 किलोग्राम द्रव्यमान की मोटरगाड़ी 20 मीटर प्रति सैकण्ड की गति से चल रही है। तो मोटरगाड़ी की गतिज ऊर्जा का मान ज्ञात करें –

उत्तर : मोटरगाड़ी का द्रव्यमान = 100 किलोग्राम, मोटरगाड़ी की गति = 20 मीटर/सैकण्ड

प्रश्नानुसार

गतिज ऊर्जा के सूत्र द्वारा

${ E }_{ k }=\frac { 1 }{ 2 } m{ v }^{ 2 }$

$=\frac { 1 }{ 2 } .100kg.{ \left( 20m/s \right) }^{ 2 }$

$=\frac { 1 }{ 2 } .100kg.\left( 400m/s \right)$

$=100kg.200m/s$

${ E }_{ k }=20000J=20kJ$

अतः गतिज ऊर्जा का मान = 20 किलो जूल है।

तो दोस्तों मुझे आशा है कि आपको गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy in Hindi) के बारे में संपूर्ण जानकारी प्राप्त हो गयी होगी। अगर आपको हमारी द्वारा दी गई जानकारी अच्छी लगी। तो इस आर्टिकल को अपने दोस्तों के साथ शेयर जरूर करें। और इसी तरह की बेहतरीन जानकारी के लिए हमारे साथ बनें रहें।

धन्यवाद !

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