गतिज ऊर्जा किसी वस्तु का माप इस बात का माप है कि वह अपनी दिशा की परवाह न करते हुए केवल कितना काम कर सकता है।
किसी वस्तु पर कार्य तब किया जाता है जब वह स्थिर गति से चलती है जिससे ऊर्जा का स्थानान्तरण होता है। इस गतिमान वस्तु का द्रव्यमान और वेग गतिज ऊर्जा के रूप में किए गए कार्य को निर्धारित करता है। यह पृष्ठ दुनिया भर में विभिन्न गतिविधियों में गतिज ऊर्जा के उपयोग के कई उदाहरणों का संग्रह प्रस्तुत करता है।
जल विद्युत उत्पादन संयंत्र
जल विद्युत संयंत्रों में पानी की गति बिजली उत्पन्न करने के लिए लागू होती है।
पानी के साथ चलते समय गतिज ऊर्जा बांध के टरबाइन से टकराती है, पानी की गतिज ऊर्जा यांत्रिक में बदल जाती है ऊर्जा। यह यांत्रिक ऊर्जा टर्बाइनों को चलाती है, जो अंत में विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करती है।
पवनचक्की संयंत्र
पवन चक्कियां गतिज ऊर्जा अनुप्रयोगों का एक उत्कृष्ट उदाहरण हैं।
पवनचक्की के ब्लेड पर हवा चलने से वे घूमने लगते हैं, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा का उत्पादन होता है। हवा के अणुओं की गति से गतिज ऊर्जा विकसित होती है जो ब्लेड को घुमाती है और यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
चलती कार
काइनेटिक ऊर्जा उनके कारण चलती ऑटोमोबाइल में मौजूद है सामूहिक और वेग।
बड़े आकार के एक गतिमान वाहन में छोटे द्रव्यमान वाले वाहन की तुलना में अधिक गतिज ऊर्जा होगी, क्योंकि गतिमान वस्तु का द्रव्यमान गतिज ऊर्जा के सूत्र में एक आनुपातिक कारक है।
बंदूक से चलाई गई गोलियां
बंदूक से चलाई गई गोलियां गतिज ऊर्जा भी स्थापित करती हैं जो इसकी गति को उच्च वेग से संचालित करती हैं।
क्योंकि बंदूक से दागी गई गोली में इतनी अधिक गतिज ऊर्जा होती है, यह किसी भी वस्तु को आसानी से भेद सकती है। इस विशाल ऊर्जा मूल्य को बंदूक से दागे जाने पर इसके बहुत उच्च वेग के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। हालांकि गोली का द्रव्यमान कम होता है, लेकिन इसकी तेज गति से दोगुनी गतिज ऊर्जा उत्पन्न होती है।
उड़ान विमान
हवाई जहाज उड़ान के दौरान गतिज ऊर्जा प्रदर्शित करते हैं।
एक उड़ने वाले हवाई जहाज में बहुत अधिक गतिज ऊर्जा होती है क्योंकि इसमें न केवल बहुत अधिक द्रव्यमान होता है, बल्कि इसका वेग भी बहुत होता है। जब हवाई जहाज उड़ रहा होता है, तो इन दोनों आँकड़ों के परिणामस्वरूप गतिज ऊर्जा में वृद्धि होती है और यह आकाश में ऊपर चढ़ने में मदद करती है।
राइडिंग साइकिल
गतिमान साइकिल में गतिज ऊर्जा मौजूद होती है।
तंत्र यह है कि जब हम पेडलिंग शुरू करते हैं, तो हम अपने शरीर की ऊर्जा को यांत्रिक रूप में स्थानांतरित कर रहे होते हैं, जो शुरू में संभावित ऊर्जा होती है और अंततः पहियों की गति के कारण गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
वेग में वृद्धि के कारण गतिज ऊर्जा भी बढ़ जाती है, जिसे बल की दिशा के विपरीत ब्रेक लगाकर ही शून्य पर वापस किया जा सकता है और वाहन को तब तक धीमा कर देता है जब तक कि वह आराम न कर ले।
चलना और दौड़ना
जब हम चलते हैं या दौड़ते हैं तो हमारे पास कुछ मात्रा में गतिज ऊर्जा होती है।
यह बताता है कि दौड़ने या थोड़ी दूर चलने के बाद हमें गर्मी क्यों महसूस होती है। मानव शरीर की रासायनिक ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जो बदले में गतिविधि के दौरान उत्पन्न गर्मी के कारण पसीना उत्पन्न करती है।
रोलर कोस्टर
रोलर कोस्टर साहसिक सवारी हैं लेकिन फ्री फॉल के दौरान वैगन का क्या होता है?
रोलर कोस्टर की सबसे ऊपरी स्थिति में वैगन आराम पर है और इस प्रकार इसमें शून्य गतिज ऊर्जा है। हालांकि, इसे स्वतंत्र रूप से गिरने की अनुमति देने से गतिज ऊर्जा में प्रगतिशील वृद्धि होती है क्योंकि वैगन की गति बढ़ जाती है।
सवारी पर अधिक लोगों की संख्या समग्र द्रव्यमान में वृद्धि करेगी, जिससे गतिज ऊर्जा के मूल्य में वृद्धि होगी, बशर्ते यह स्थिर दर से आगे बढ़े।
क्रिकेट की गेंद
क्रिकेट की गेंद को फेंकना गतिज ऊर्जा अनुप्रयोग का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
गेंदबाज के हाथों में आराम करने वाली क्रिकेट गेंदों में कोई गतिज ऊर्जा नहीं होती है। जितनी जल्दी गेंद को बल्लेबाज की ओर फेंका जाता है, गेंदों द्वारा प्राप्त द्रव्यमान और वेग गतिज ऊर्जा उत्पन्न करना शुरू कर देता है जो उसकी गति को चलाता रहता है। गतिज ऊर्जा की यह जबरदस्त मात्रा खिलाड़ियों के लिए हानिकारक हो सकती है और इसलिए सुरक्षात्मक गियर पहनना आवश्यक है।
स्केटबोर्डिंग
एक स्केटबोर्ड की सवारी करने वाला व्यक्ति भी गतिविधि के दौरान गतिज ऊर्जा को देखता है।
आराम की स्थिति में स्केटबोर्ड में कोई गतिज ऊर्जा नहीं होती है। एक बार जब यह पहियों के लुढ़कने के साथ आगे बढ़ना शुरू करता है, तो गतिज ऊर्जा धीरे-धीरे बढ़ती है। सवार का वजन इस गतिज ऊर्जा को द्रव्यमान के रूप में और भी अधिक जोड़ता है यदि वस्तु गतिज ऊर्जा के सूत्र में एक गुणक कारक है।
किसी वस्तु को जमीन पर गिराना
क्या होता है जब हम गलती से किसी वस्तु को जमीन पर गिरा देते हैं?
वस्तु अपनी सबसे ऊपरी स्थिति में किसी भी गतिज ऊर्जा से रहित होती है, जहाँ इसमें केवल स्थितिज ऊर्जा होती है। जब यह गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में आने लगता है, तो यह एक त्वरण प्राप्त कर लेता है और स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित होती रहती है। वस्तु के जमीन को छूने से ठीक पहले गतिज ऊर्जा अपने अधिकतम मूल्य तक पहुँच जाती है, जो उसके टूटने पर निकल जाती है।
पहाड़ियों पर वाहनों की आवाजाही
पहाड़ी सड़कों पर वाहनों की आवाजाही भी गतिज ऊर्जा की स्थापना को प्रदर्शित करती है।
ऊंचाई से किसी भी वाहन में अधिक संभावित ऊर्जा होती है और गतिज ऊर्जा का लगभग कोई गुणांक नहीं होता है। यह स्थितिज ऊर्जा ढलान के नीचे वाहन के उतरने के साथ घटती रहती है जबकि वेग गतिज ऊर्जा को बढ़ाता है। वाहन की गतिज ऊर्जा पहाड़ी के तल पर अपने अधिकतम मान तक पहुँच जाती है, जबकि संभावित ऊर्जा शून्य होगी, यह देखते हुए कि वाहन बेहिसाब गति से चल रहा है।
उल्का बौछार
इस तथ्य के बावजूद कि उल्का बौछार एक विशिष्ट नहीं है उदाहरण गतिज ऊर्जा की, यह एक आकर्षक घटना है जो सौर मंडल में घटित होती है।
हमारे सौर मंडल के चारों ओर उल्कापिंड बिखरे हुए हैं और वे गुरुत्वाकर्षण द्वारा पृथ्वी के वायुमंडल में खींचे जाते हैं। इसके परिणामस्वरूप इन उल्कापिंडों का विशाल आकार और वजन के कारण काफी मात्रा में गतिज ऊर्जा के साथ मुक्त रूप से गिरना होता है। उनके और पृथ्वी की सतह के बीच की टक्कर गतिज ऊर्जा की इस महत्वपूर्ण मात्रा के कारण एक विस्फोट पैदा करती है।
ऐसे कुछ उदाहरण हैं जो वैचारिक विचारों में गतिज ऊर्जा के अनुप्रयोग के साक्षी हैं।
काइनेटिक संचालित फोन
क्योसेरा ईओएस विकास के अपने प्रारंभिक चरण में एक वैचारिक गतिज संचालित फोन है।
इस फोन को फोल्डेड तरीके से और काफी बड़ी स्क्रीन के एक्सपोजर दोनों में इस्तेमाल किया जा सकता है। मानव स्पर्श द्वारा उत्पन्न गतिज ऊर्जा को महत्वपूर्ण विद्युत आवेश में परिवर्तित करने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक जनरेटर की एक सरणी फिट की जाती है। बिना चार्ज किए या आंशिक रूप से चार्ज किए गए फोन को ले जाने का डर अब वास्तविकता नहीं होगा।
गतिज ऊर्जा लैंप
हाथ से संचालित हल्के वजन वाले "क्रैंक" को 2008 के ग्रीनर गैजेट्स डिजाइन प्रतियोगिता के हिस्से के रूप में बनाया गया था, जिसने कई पर्यावरण के अनुकूल, आविष्कारशील आविष्कार किए।
क्रैंक को संयुक्त राज्य अमेरिका में एफ्रेन ई. वेलेज़ द्वारा डिजाइन किया गया था और यह पुराने जमाने की यांत्रिक ड्रिल के रूप और कार्य से प्रेरित है। इसमें 100% रिसाइकिल करने योग्य एल्युमीनियम बॉडी है। हाथ से चलने वाली क्रैंकिंग लगभग एक मिनट में लगभग एक घंटे का प्रकाश प्रदान करती है।
काइनेटिक पावर्ड फ्लोर क्लीनर
सुश्री नियो एमी ने ऑस्ट्रेलियन डिज़ाइन अवार्ड को काइनेटिकली पॉवर फ़्लोर क्लीनर की अवधारणा प्रस्तुत की।
इसे इलेक्ट्रोलिस नाम दिया गया था और यह इसी तरह की अवधारणा वाले मानव-संचालित डिजाइन पर आधारित था। यह अपनी उपस्थिति में काफी सौंदर्यपूर्ण है, अधिक उपयोगकर्ता के अनुकूल है और खाली करना भी आसान है।
काइनेटिक संचालित स्नैक कूलर
ई-बैग का उपयोग घर के आसपास ज्यादा नहीं किया जा सकता है, लेकिन यह आदर्श यात्रा साथी है।
गतिज ऊर्जा से चलने वाले स्नैक कूलर को Apor Püspöki द्वारा एक फैशनेबल बैग के रूप में डिजाइन किया गया है जिसमें एक बिल्ट-इन चिलिंग यूनिट और पानी, दोपहर के भोजन और नाश्ते के लिए पर्याप्त जगह है। हैंडल का उद्देश्य वस्तुओं को ठंडा रखने के लिए चलने से उत्पन्न ऊर्जा को गति के साथ घुमाना, कैप्चर करना और उपयोग करना है।
पेडल संचालित हिमपात हल
एक बर्फ का हल डिजाइन किया गया है जो संचालन के लिए गतिज ऊर्जा का उपयोग करता है।
केविन ब्लेक एक साइकिल डिजाइनर हैं, जो एक मानक गैस से चलने वाले स्नो ब्लोअर के लिए एक अद्भुत हरे विकल्प के साथ आए थे। उन्होंने एक पुराना लॉनमूवर, कुछ पैडल और एक बर्फ का फावड़ा इकट्ठा किया और अपने वैचारिक विचार को वास्तविकता में बदल दिया। पेडलिंग से गतिज ऊर्जा उत्पन्न होती है जो अंततः इस मशीन को चलाती है।
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मेरी पृष्ठभूमि एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में है, मैं वर्तमान में रक्षा और अंतरिक्ष विज्ञान उद्योग में रोबोटिक्स के अनुप्रयोग की दिशा में काम कर रहा हूं। मैं निरंतर सीखता रहता हूं और रचनात्मक कलाओं के प्रति मेरा जुनून मुझे नई इंजीनियरिंग अवधारणाओं को डिजाइन करने की ओर झुकाए रखता है।
भविष्य में लगभग सभी मानवीय क्रियाओं का स्थान रोबोट ले लेंगे, मैं अपने पाठकों के लिए इस विषय के मूलभूत पहलुओं को आसान लेकिन जानकारीपूर्ण तरीके से लाना चाहता हूँ। मैं एयरोस्पेस उद्योग में प्रगति के साथ-साथ अपडेट रहना भी पसंद करता हूं।
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