कार्य (भौतिकशास्त्र)

भौतिकशास्त्रात, कार्य म्हणजे बल व विस्थापनासह वापराद्वारे एखाद्या वस्तूमध्ये किंवा त्यातून हस्तांतरित केलेली ऊर्जा . अर्थातच कार्य हे , गतीच्या दिशेशी संरेखित स्थिर शक्तीसाठी, कार्य बलशक्ती आणि प्रवास केलेल्या अंतराच्या गुणाकाराच्या बरोबरीचे आहे. बल लागू केल्यावर त्यास सकारात्मक कार्य करते असे म्हटले जाते जर त्यात अनुप्रयोगाच्या बिंदूच्या विस्थापनाच्या दिशेने एक घटक असेल. बल लागू करण्याच्या बिंदूवर विस्थापनाच्या दिशेच्या विरुद्ध वाहकघटक असल्यास बल नकारात्मक कार्य करते.

उदाहरणार्थ, जेव्हा चेंडू जमिनीच्या वर धरला जातो आणि नंतर टाकला जातो, तेव्हा चेंडूवर गुरुत्वाकर्षण शक्तीने केलेले कार्य सकारात्मक असते आणि चेंडूच्या वजनाने (बल) गुणाकार केलेल्या अंतराच्या बरोबरीचे असते. जमीन (एक विस्थापन). जर चेंडू वरच्या दिशेने फेकला गेला तर, गुरुत्वाकर्षण शक्तीने केलेले कार्य ऋण असेल आणि ते वरच्या दिशेने विस्थापनाने गुणाकार केलेल्या वजनाइतके असेल.

बल आणि विस्थापन दोन्ही वाहक (सदिश ) आहेत. केलेले कार्य दोन च्या डॉट गुणाकाराद्वारे दिले जाते. जेव्हा F बल स्थिर असतो आणि बल आणि विस्थापन s मधील कोन θ देखील स्थिर असतो, तेव्हा केलेले कार्य खालील इक्वेशन द्वारे दिले जाते:

$$W=Fs\cos {\theta }$$

जर बल हे बदलणारे असेल तर कार्य

$W=\int {\vec {F}}\cdot d{\vec {s}}$

द्वारे दिले जाते । इथे $d{\vec {s}}$ विस्थापन वाहकातील अल्प बदल आहे.

कार्य हे एक स्केलर प्रमाण आहे, म्हणून त्याला फक्त परिमाण आहे आणि दिशा नाही. कार्य ऊर्जा एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी किंवा एका रूपात दुसऱ्या ठिकाणी हस्तांतरित करते. कामाचे SI एकक हे जूल (J) आहे, तेच ऊर्जेचे एकक आहे.

परिमाण

19व्या शतकातील इंग्लिश भौतिकशास्त्रज्ञ जेम्स प्रेस्कॉट जौल याच्या नावावरून ज्युल (J) हे कार्याचे SI एकक आहे, ज्याची व्याख्या "एक मीटरच्या विस्थापनाद्वारे एका न्यूटनचे बल लागू करण्यासाठी आवश्यक कार्य " अशी केली जाते.

$$W=-\int _{t_{1}}^{t_{2}}{\frac {GmM}{r^{3}}}(r\mathbf {e} _{r})\cdot \left({\dot {r}}\mathbf {e} _{r}+r{\dot {\theta }}\mathbf {e} _{t}\right)dt=-\int _{t_{1}}^{t_{2}}{\frac {GmM}{r^{3}}}r{\dot {r}}dt={\frac {GMm}{r(t_{2})}}-{\frac {GMm}{r(t_{1})}}.$$

साचा:Classical mechanics derived SI units