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Chapter 1 of 12 • Page 1 of 248🔒 Protected PDF • Watermarked
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निम्नलिखित में से कौन सा बल यांत्रिक ऊर्जा का संरक्षण नहीं करता है?
गुरुत्वाकर्षण बल
घर्षण बल
स्प्रिंग बल
स्थिरवैद्युत बल
घर्षण बल
घर्षण बल एक असंरक्षी बल (non-conservative force) है क्योंकि इसके द्वारा किया गया कार्य अपनाए गए पथ पर निर्भर करता है और इसके परिणामस्वरूप यांत्रिक ऊर्जा ऊष्मा जैसे गैर-पुनर्प्राप्य रूपों में नष्ट हो जाती है। इसके विपरीत, गुरुत्वाकर्षण, स्प्रिंग और स्थिरवैद्युत जैसे संरक्षी बल किसी निकाय की कुल यांत्रिक ऊर्जा को स्थिर रहने देते हैं।
घर्षण बल एक असंरक्षी बल (non-conservative force) है क्योंकि इसके द्वारा किया गया कार्य अपनाए गए पथ पर निर्भर करता है और इसके परिणामस्वरूप यांत्रिक ऊर्जा ऊष्मा जैसे गैर-पुनर्प्राप्य रूपों में नष्ट हो जाती है। इसके विपरीत, गुरुत्वाकर्षण, स्प्रिंग और स्थिरवैद्युत जैसे संरक्षी बल किसी निकाय की कुल यांत्रिक ऊर्जा को स्थिर रहने देते हैं।
एक खुरदरी सतह पर एक बॉक्स को धक्का देना किसी दुकान पर पैसे खर्च करने जैसा है; घर्षण द्वारा उत्पन्न ऊष्मा एक 'सर्विस शुल्क' की तरह है जो गायब हो जाता है, जबकि संरक्षी बल दो बचत खातों के बीच पैसे ट्रांसफर करने जैसे हैं जहाँ कोई मूल्य नष्ट नहीं होता है।
NC-F (Non-Conservative = Friction)
W=∫F⋅dr — किसी बल द्वारा किया गया कार्य
Emechanical=K+U — कुल यांत्रिक ऊर्जा
Wnc=ΔE — असंरक्षी बलों के लिए कार्य-ऊर्जा प्रमेय
एक संरक्षी बल क्षेत्र में, एक बंद लूप में किया गया कार्य शून्य होता है, और बल को स्थितिज ऊर्जा फलन से प्राप्त किया जा सकता है। घर्षण बल गति की दिशा के विपरीत कार्य करता है, जो गतिज ऊर्जा को तापीय ऊर्जा (Q=∫fkdx) में बदल देता है, जिसे पूरी तरह से वापस यांत्रिक ऊर्जा में नहीं बदला जा सकता है।
संरक्षी बल: गुरुत्वाकर्षण, स्थिरवैद्युत, चुंबकीय (आवेशों पर), और स्प्रिंग बल।
असंरक्षी बल: घर्षण, श्यानता, और वायु प्रतिरोध।
घर्षण द्वारा नष्ट हुई ऊर्जा आमतौर पर तापीय ऊर्जा (heat) के रूप में निकलती है।
यांत्रिक ऊर्जा का संरक्षण केवल तभी होता है जब असंरक्षी बलों द्वारा किया गया कार्य शून्य हो।
घर्षण चलने और वाहन रोकने के लिए आवश्यक कर्षण (traction) और पकड़ प्रदान करता है।
घर्षण मशीनों में टूट-फूट का कारण बनता है।
घर्षण अपशिष्ट ऊष्मा के रूप में ऊर्जा की हानि का कारण बनता है।
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| Feature | संरक्षी बल | असंरक्षी बल |
|---|---|---|
बंद पथ के अनुदिश कार्य | शून्य | शून्य नहीं |
किसी संरक्षी बल द्वारा किया गया कार्य केवल प्रारंभिक और अंतिम स्थितियों पर निर्भर करता है।
विकल्प A, C, और D संरक्षी हैं क्योंकि वे स्थितिज ऊर्जा क्षेत्रों से जुड़े हैं।
B सही है — घर्षण बल एक असंरक्षी बल है जो यांत्रिक ऊर्जा को ऊष्मा में नष्ट कर देता है।
हमेशा याद रखें कि यदि कोई बल पथ-निर्भर है, तो वह निश्चित रूप से असंरक्षी है, और इसकी उपस्थिति में यांत्रिक ऊर्जा संरक्षित नहीं रहेगी।