ऊर्जा स्रोत: जिज्ञासु बच्चे: ऊर्जा किससे बनी होती है?

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सैम बैरोनो द्वारा

क्या है ऊर्जा से बना? – इला, उम्र 8, मेलबर्न

हाय इला! क्या बढ़िया सवाल है!

वैज्ञानिकों के लिए, ऊर्जा वास्तव में कोई चीज नहीं है और इसलिए यह किसी और चीज से नहीं बनती है, जिस तरह एक घर ईंटों से बना होता है।

ऊर्जा एक क्षमता की तरह अधिक है। क्षमता कुछ करने की क्षमता है।

ऊर्जा और कार्य
एक संगीतकार के बारे में सोचें: उनके पास एक वाद्य यंत्र बजाने की क्षमता है। एक चित्रकार में पेंट करने की क्षमता होती है।

ऊर्जा किसी कार्य को करने की क्षमता है।

कोई चीज तब काम करती है जब वह किसी अन्य वस्तु पर बल लगाती है, वस्तु को एक विशेष दिशा में ले जाने के लिए धक्का देती है।

इसका क्या मतलब है? ठीक है, कल्पना कीजिए कि कोई आपकी ओर गेंद फेंकता है और आप उसे बल्ले से मारते हैं। जब बल्ला गेंद से टकराता है तो वह गेंद की गति और दिशा बदल देता है।

ऊर्जा वह क्षमता है जो बल्ले को गेंद की दिशा बदलने के लिए होती है। जब बल्ला स्विंग कर रहा होता है तो वह किसी भी गेंद को हिट करने की दिशा बदल सकता है।

जब आप बल्ले को घुमाते हैं, तो आप अपनी मांसपेशियों में जमा ऊर्जा को उसमें डालते हैं। आप जितना कठिन स्विंग करते हैं, बल्ला उतना ही अधिक काम कर सकता है, इसलिए वह उतनी ही अधिक ऊर्जा वहन करता है।

ऊर्जा के प्रकार
किसी काम को करने के कई तरीके होते हैं, इसलिए अलग-अलग तरह की ऊर्जा होती है।

हम पहले ही एक का सामना कर चुके हैं: बल्ले का झूलना। यह कहा जाता है गतिज ऊर्जा. यह वह ऊर्जा है जो किसी चीज में होती है क्योंकि वह गतिमान होती है।

एक अन्य प्रकार की ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा है। स्थितिज ऊर्जा वह क्षमता है जो किसी वस्तु को अन्य वस्तुओं के संबंध में अपनी स्थिति के कारण कार्य करने की होती है।

इसका मतलब है कि चीजों को कुछ जगहों पर रखने से उन्हें ऊर्जा मिलती है।

यहाँ एक मज़ेदार उदाहरण है: एक आधे खुले दरवाजे के ऊपर पानी की एक बाल्टी रखने की कल्पना करें। जब कोई दरवाजे से गुजरेगा तो बाल्टी उनके सिर पर गिरेगी।

क्योंकि बाल्टी दरवाजे के ऊपर है, वह गिर सकती है। और जब यह गिरता है तो कुछ काम कर सकता है। यह न केवल दरवाजे से चलने वाले को भिगो देगा, बल्कि यह उनके सिर पर भी वार करेगा।

तो बाल्टी में काम करने की क्षमता सिर्फ इसलिए होती है क्योंकि इसे दरवाजे के ऊपर रखा जाता है, न कि इसलिए कि वह चलती है। वह क्षमता बाल्टी की संभावित ऊर्जा है।

आइंस्टीन का प्रसिद्ध समीकरण प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी अल्बर्ट आइंस्टीन ऊर्जा के बारे में एक समीकरण बनाया, जिसे आपने पहले देखा होगा: E = mc²।

इस समीकरण में, E ऊर्जा के लिए है, m द्रव्यमान के लिए है (जो मोटे तौर पर कितना पदार्थ है, या भौतिक सामान, किसी चीज़ में है), और c का अर्थ है प्रकाश की गति।

समीकरण जो कहता प्रतीत होता है वह यह है कि ऊर्जा किसी संख्या के द्रव्यमान गुणा के बराबर होती है। तो फिर, क्या ऊर्जा किसी चीज से नहीं बनी है?

बिल्कुल नहीं, क्योंकि बिना द्रव्यमान वाली कुछ चीजों में अभी भी ऊर्जा हो सकती है। उदाहरण के लिए, प्रकाश। हम जानते हैं कि इसमें ऊर्जा है क्योंकि हम सौर पैनलों में प्रकाश की ऊर्जा को पकड़ते हैं, और इसे बिजली में बदल देते हैं।

लेकिन प्रकाश छोटे कणों से बना होता है जिन्हें फोटॉन कहा जाता है, और फोटॉन का कोई द्रव्यमान नहीं होता है।

तो, अगर ऊर्जा द्रव्यमान से बनी होती, तो प्रकाश में बिल्कुल भी ऊर्जा नहीं होती! यह एक रहस्य बना देगा सौर ऊर्जा.

जैसा कि यह पता चला है, भले ही प्रकाश का कोई द्रव्यमान नहीं होता है, लेकिन इसमें संवेग नामक कुछ होता है, जो इसे कार्य करने की क्षमता देता है।

द्रव्यमान, ऊर्जा और गति
आइंस्टीन के समीकरण का एक और अधिक जटिल संस्करण है जो दिखाता है कि ऊर्जा द्रव्यमान और गति से कैसे संबंधित है।

एक महत्वपूर्ण बात यह जानना है कि प्रकाश बहुत तेज गति से चलता है। क्योंकि किसी चीज में ऊर्जा की मात्रा इस बात पर निर्भर करती है कि प्रकाश की गति के वर्ग से उसका द्रव्यमान कितना गुणा हो गया है, इसका मतलब है कि थोड़ा सा पदार्थ बहुत अधिक ऊर्जा वहन करता है!

प्रकाश एक सेकंड में लगभग 300 मिलियन मीटर की यात्रा करता है, जिसका अर्थ है कि एक किलोग्राम द्रव्यमान लगभग नौ क्विंटल जूल ऊर्जा के बराबर है! वह 9 है जिसके बाद 18 शून्य हैं: 9,000,000,000,000,000,000।

चाल उस क्षमता को उजागर कर रही है। वास्तव में परमाणु बम (और परमाणु ऊर्जा) कैसे काम करते हैं: वे भारी प्रभाव पैदा करने के लिए पदार्थ में कैद ऊर्जा को अनलॉक करते हैं।

लेखक ऑस्ट्रेलियन कैथोलिक यूनिवर्सिटी के साथ हैं। यह लेख पीटीआई द्वारा सिंडिकेट किया गया है बातचीत.



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