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भौतिकी · शब्दावली

गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा क्या है?

अन्य नाम: स्थितिज ऊर्जा गुरुत्वीय · संदर्भ स्तर

परिभाषा 9.4 माध्यमिक भौतिकी · अध्याय 9 — ऊर्जा: रूप और संरक्षण

किसी चुने गए संदर्भ-तल से hh ऊँचाई (m\mathrm{m} में) पर रखा mm द्रव्यमान का पिंड गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा Ep=mghE_p = m g h संचित रखता है, जहाँ g=9.81N/kgg = 9.81\,\mathrm{N}/\mathrm{kg} — यह ज़मीन के पास ही सही है, जहाँ gg व्यावहारिक रूप से अचर है। मायने केवल ऊँचाई के अंतर रखते हैं: जिस तल पर Ep=0E_p = 0 लिया जाए वह स्वतंत्र रूप से चुना जा सकता है।

उदाहरण

उदाहरण 9.5 (पानी की टंकी)

पानी की टंकी में 30m30\,\mathrm{m} ऊपर संचित हर घन मीटर (1000kg1000\,\mathrm{kg}) पानी 1000×9.81×302.9×105J1000 \times 9.81 \times 30 \approx 2.9 \times 10^{5}\,\mathrm{J} रखता है — यानी ऊपर वाली कार की गतिज ऊर्जा का लगभग छह-दसवाँ हिस्सा। शहर सिर के ऊपर ऊर्जा जमा करते हैं।

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परिभाषा 18.6 माध्यमिक भौतिकी · अध्याय 18 — यांत्रिक ऊर्जा और उसका संरक्षण

ऊँचाई zz पर रखा द्रव्यमान mm का पिंड, जहाँ ऊँचाई किसी चुने हुए संदर्भ स्तर (जहाँ z=0z = 0) से ऊपर की ओर नापी जाती है, गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा संचित रखता है:

Ep=mgz,g=9.81N/kg.E_p = m g z, \qquad g = 9.81\,\mathrm{N}/\mathrm{kg}.

उदाहरण

उदाहरण 18.8 (ताक़ पर रखी किताब)

1.2kg1.2\,\mathrm{kg} की किताब फ़र्श से 1.8m1.8\,\mathrm{m} ऊपर रखी है, और फ़र्श ख़ुद सड़क से 9.0m9.0\,\mathrm{m} ऊपर है। संदर्भ फ़र्श पर हो तो Ep=1.2×9.81×1.821JE_p = 1.2 \times 9.81 \times 1.8 \approx 21\,\mathrm{J}; सड़क पर हो तो Ep127JE_p \approx 127\,\mathrm{J}। फ़र्श तक गिरने पर दोनों खातों में 21J21\,\mathrm{J} ही छूटता है।

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