Home
Class 10
PHYSICS
सिद्ध कीजिये कि गुरुत्वीय क्षेत्र में स्...

सिद्ध कीजिये कि गुरुत्वीय क्षेत्र में स्वतंत्रता से गिरती हुई वस्तु कि यांत्रिक ऊर्जा गति के प्रत्येक बिंदु पर स्थिर रहती है।

लिखित उत्तर

Verified by Experts

माना m द्रव्यमान की वस्तु चित्र में बताये अनुसार पृथ्वी तल से h उचाई पर स्थित है। वस्तु स्वतंत्र रूप से गुरुत्वीय बल (संरक्षी बल) के अधीन गिरती हुई पृथ्वी तल पर पहुँचती है। हम A से पृथ्वी तल तक की गति के दौरान तीन स्थिति A , B तथा C पर कुल ऊर्जा अर्थात `E_(A),E_(B)` तथा `E_(C)` ज्ञात करेंगे। किसी भी बिंदु या स्थिति पर कुल ऊर्जा E =गतिज ऊर्जा+स्थितिज ऊर्जा।

स्थिति A -यह पर वेग `V_(A)=0` (वास्तु विरामवस्था से गिरना शुरू कर रही है ) अत:गतिज ऊर्जा =0 अत: `E_(A)`=गतिज ऊर्जा +स्थितिज ऊर्जा
=0+migh=mgh...........(1)
स्थिति B - यहाँ पर माना वस्तु का वेग `V_(B)`हो जाता है अत: Aसे तक की गति के लिए के तृतीय समीकरण से -`V^(2) =V^(2)`+2as
यहाँ पर `V=V_(B),` u=0,a=g,s=x
`thereforeV_(B)^(2)=0_2 gc=2gx`अत: गतिज ऊर्जा `=(1)/(2)mV_(B)^(2)=(1)/(2),mxx2gx`
mgx
अब स्थितिज ऊर्जा `=mgxx(h-x)`
अत: `E_(B)`= गतिज ऊर्जा+स्थितिज ऊर्जा `E_(B)`=mgx+mgh-mgx=mgh
स्थिति C -यहाँ पर स्थितिज ऊर्जा =0
यदि पृथ्वी पर वेग `V_(c)` है तो न्यूटन के तीसरे नियम के अनुसार
`V_(C)^(2)`=0+2gh
`V_(C)^(2)`=2gh
`therefore`वस्तु की कुल ऊर्जा =mgh+0=mgh....
अत: समीकरण (1),(2) व(3) से स्पष्ट है की स्वतंत्रतापूर्वक गिरती हुई वस्तु की यांत्रिक ऊर्जा प्रत्येक बिंदु दर स्थिर रहती है।
Promotional Banner

टॉपर्स ने हल किए ये सवाल

  • कार्य , ऊर्जा और शक्ति

    TRIPUTI PUBLICATION|Exercise आंकिक प्रश्न|6 Videos
  • कार्य , ऊर्जा और शक्ति

    TRIPUTI PUBLICATION|Exercise लघुत्तरात्मक प्रश्न|9 Videos
  • अपशिष्ट एवं इसका प्रबन्धन

    TRIPUTI PUBLICATION|Exercise निबन्धात्मक प्रश्न|2 Videos
  • पृथ्वी की संरचना

    TRIPUTI PUBLICATION|Exercise निबन्धात्मक प्रश्न |3 Videos