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एक बंद लूप में गैर-संरक्षी (non-conservative) बलों द्वारा किया गया कार्य ______ होता है।
हमेशा शून्य
पथ से स्वतंत्र
पथ पर निर्भर
ऋणात्मक
पथ पर निर्भर
गैर-संरक्षी बल वे बल होते हैं जिनमें किया गया कार्य केवल प्रारंभिक और अंतिम स्थितियों के बजाय दो बिंदुओं के बीच अपनाए गए पथ पर निर्भर करता है। परिणामस्वरूप, एक बंद लूप में इन बलों द्वारा किया गया शुद्ध कार्य सामान्यतः गैर-शून्य और पथ-निर्भर होता है।
गैर-संरक्षी बल वे बल होते हैं जिनमें किया गया कार्य केवल प्रारंभिक और अंतिम स्थितियों के बजाय दो बिंदुओं के बीच अपनाए गए पथ पर निर्भर करता है। परिणामस्वरूप, एक बंद लूप में इन बलों द्वारा किया गया शुद्ध कार्य सामान्यतः गैर-शून्य और पथ-निर्भर होता है।
फर्श पर एक बक्से को धक्का देने के बारे में सोचें: आप जिस घर्षण को पार करते हैं, वह इस बात पर निर्भर करता है कि पथ कितना लंबा है। यदि आप इसे एक बड़े वृत्त की तुलना में छोटे वृत्त में ले जाते हैं, तो आप लंबी दूरी पर अधिक कार्य करते हैं।
NC-P: Non-Conservative (गैर-संरक्षी) = Path-dependent (पथ-निर्भर)।
∮CFnc⋅dr=0 — एक बंद लूप में गैर-संरक्षी बलों द्वारा किए गए गैर-शून्य कार्य का निरूपण।
Wdissipated=ΔEthermal — गैर-संरक्षी कार्य और ऊर्जा अपव्यय के बीच संबंध।
एक गैर-संरक्षी प्रणाली में, जैसे घर्षण या वायु प्रतिरोध, ऊर्जा ऊष्मा, ध्वनि या विरूपण के रूप में नष्ट हो जाती है। चूंकि यह ऊर्जा हानि संचयी होती है और तय की गई दूरी के समानुपाती होती है, इसलिए एक बंद पथ पर किया गया कार्य W=∫F⋅dr अर्थात ∮F⋅dr का मान गैर-शून्य प्राप्त होता है, जो आमतौर पर ऊर्जा की हानि को दर्शाने वाला ऋणात्मक मान होता है।
संरक्षी बलों (जैसे गुरुत्वाकर्षण या स्थिर वैद्युत बल) के लिए बंद लूप में कार्य शून्य होता है।
गैर-संरक्षी बल हमेशा ऊर्जा को पर्यावरण में अपव्यय (dissipate) करते हैं।
गैर-संरक्षी बलों द्वारा किया गया कार्य पथ-निर्भर होता है क्योंकि यह कुल दूरी या संपर्क की अवधि पर निर्भर करता है।
घर्षण, वायु प्रतिरोध और श्यानता (viscosity) गैर-संरक्षी बलों के प्रमुख उदाहरण हैं।
ऊर्जा अपव्यय और वास्तविक दुनिया की प्रणाली के नुकसान को मॉडल करने के लिए उपयोगी।
कुल ऊर्जा संरक्षण की गणना को अधिक जटिल बनाता है क्योंकि यह एक अवस्था फलन (state function) नहीं है।
वाहनों में मैकेनिकल ब्रेकिंग सिस्टम।
विमान डिजाइन के लिए वायुगतिकीय ड्रैग (aerodynamic drag) गणना।
| Feature | संरक्षी बल | गैर-संरक्षी बल |
|---|---|---|
बंद लूप में कार्य | शून्य | गैर-शून्य (पथ पर निर्भर) |
एक संरक्षी क्षेत्र में, ∇×F=0 होता है, जबकि गैर-संरक्षी क्षेत्रों के लिए, कर्ल गैर-शून्य होता है।
विकल्प A गलत है क्योंकि यह संरक्षी बलों का वर्णन करता है। विकल्प B गलत है क्योंकि यह संरक्षी बल क्षेत्र की परिभाषा है।
C सही है — गैर-संरक्षी बलों द्वारा किया गया कार्य पथ पर निर्भर करता है, और इस प्रकार एक बंद लूप में कुल कार्य शून्य नहीं होता है।
याद रखें कि यदि कार्य पथ से स्वतंत्र है, तो बल संरक्षी है और उसका कर्ल शून्य है; हमेशा जांचें कि क्या समस्या कथन में ऊर्जा संरक्षित है।