सामग्री

• पाऊल टाकण्यासाठी
• 4 पैकी 1 पद्धत: जूलमध्ये कामांची गणना करत आहे
• 4 पैकी 2 पद्धत: जूलमध्ये गतीशील उर्जाची गणना करत आहे
• पद्धत 3 पैकी 3: जूलची विद्युत उर्जे म्हणून गणना करत आहे
• 4 पैकी 4 पद्धत: जूलमध्ये उष्णतेची गणना करत आहे
• टिपा
• चेतावणी
• गरजा

इंग्रजी भौतिकशास्त्रज्ञ जेम्स एडवर्ड जौले यांच्या नावावर ठेवलेले जौल (जे) आंतरराष्ट्रीय मेट्रिक सिस्टमच्या सर्वात महत्त्वाच्या घटकांपैकी एक आहे. जूल काम, ऊर्जा आणि उष्णतेचे एकक म्हणून वापरले जाते आणि विज्ञानात मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते. आपले उत्तर जूलमध्ये रहायचे असेल तर नेहमीच प्रमाणिक वैज्ञानिक युनिट्स वापरा.

पाऊल टाकण्यासाठी

4 पैकी 1 पद्धत: जूलमध्ये कामांची गणना करत आहे

1. श्रम व्याख्या. ऑब्जेक्टला ते निश्चित अंतर हलविण्यासाठी स्थिर शक्ती म्हणून कार्य परिभाषित केले जाते. एकापेक्षा जास्त शक्ती लागू केली नसल्यास, त्या प्रमाणे गणली जाऊ शकते शक्ती एक्स अंतर, आणि जूलच्या युनिटमध्ये लिहिले जाऊ शकते ("न्यूटन मीटर" च्या समतुल्य). आमच्या पहिल्या उदाहरणात, आम्ही अशा एका व्यक्तीस घेत आहोत ज्यास मजल्यापासून छातीच्या उंचीपर्यंत वजन वाढवायचे आहे आणि त्या व्यक्तीने किती कार्य केले याची आम्ही गणना करतो.
   • चळवळीच्या दिशेने बल लागू केले जाणे आवश्यक आहे. एखादी वस्तू धरून ठेवताना आणि पुढे जाताना, ऑब्जेक्टवर कोणतेही काम केले जात नाही, कारण आपण ऑब्जेक्टला त्याच्या हालचालीच्या दिशेने ढकलत नाही.
2. ऑब्जेक्टचे स्थान हलवित असल्याचे निर्धारित करा. ऑब्जेक्टचा वस्तुमान हलविण्यासाठी आवश्यक असलेल्या शक्तीची गणना करणे आवश्यक आहे. आमच्या उदाहरणात आम्ही असे नमूद करतो की वजनात 10 किलो वजन असते.
   • पाउंड किंवा इतर युनिट वापरू नका जे मानक नाहीत किंवा अंतिम उत्तर जौल्समध्ये होणार नाही.
3. शक्तीची गणना करा. शक्ती = वस्तुमान एक्स प्रवेग. आमच्या उदाहरणात, वजन थेट वर उचलून, आम्ही जो प्रवेग वाढवण्याचा प्रयत्न करीत आहोत ते गुरुत्वाकर्षणासारखेच आहे, 9.8 मी / से खालच्या दिशेने. (10 किलो) x (9.8 मीटर / से) = 98 किलो मीटर / से = 98 न्यूटन्स (एन) वापरून वजन उचलण्यासाठी आवश्यक असलेल्या शक्तीची गणना करा.
   • जर ऑब्जेक्ट क्षैतिजपणे हलविले गेले तर गुरुत्व अप्रासंगिक आहे. त्याऐवजी, समस्या आपल्याला काल्पनिक प्रतिकारांवर मात करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या शक्तीची गणना करण्यास प्रवृत्त करेल. ऑब्जेक्टला जेव्हा ते ढकलले जाते तेव्हा प्रवेग काय असते ते दिले असल्यास आपण दिलेला प्रवेग वस्तुमानाने गुणाकार करू शकता.
4. ऑब्जेक्ट हलविला जात आहे त्याचे अंतर मोजा. या उदाहरणात, आम्ही असे गृहीत धरतो की वजन 1.5 मीटर (मीटर) वर आहे. हे अंतर मीटरने मोजले जाणे आवश्यक आहे, अन्यथा अंतिम उत्तर जूलमध्ये रेकॉर्ड केले जाऊ शकत नाही.
5. अंतरावर बल वाढवा. 98 न्यूटन 1.5 मीटर वजनाचे वजन वाढविण्यासाठी आपल्याला 98 x 1.5 = 147 जॉल्स करावे लागेल.
6. कोनातून फिरणार्‍या वस्तूंसाठी श्रमांची गणना करा. आमचे वरील उदाहरण सोपे आहे: एखाद्याने ऑब्जेक्टवर ऊर्ध्वगामी शक्ती लागू केली आणि ऑब्जेक्ट वर गेले. कधीकधी शक्तीची दिशा आणि ऑब्जेक्टची हालचाल एकसारखी नसते, कारण एकाधिक शक्ती ऑब्जेक्टवर कार्य करतात. पुढील उदाहरणात आम्ही आकडेमोडीवर 30º च्या कोनात स्लेजला जोडलेली दोरी खेचून बर्फामधून स्लेज 25 मीटर ड्रॅग करण्यासाठी किती जौल्स लागतात याची गणना करणार आहोत. पुढील वस्तूः वर्क = फोर्स एक्स कॉस (θ) एक्स अंतर. "चिन्ह" हे ग्रीक अक्षर "थेटा" आहे आणि ते शक्तीच्या दिशेने आणि हालचालींच्या दिशेच्या कोनात प्रतिनिधित्व करते.
7. लागू एकूण शक्ती निश्चित करा. या समस्येमध्ये आम्ही म्हणतो की कोणी 10 न्यूटनच्या सामर्थ्याने दोरी खेचतो.
   • जर "उजवीकडील शक्ती", "" अप "किंवा" हालचालीच्या दिशेने "आधीपासूनच दिले गेले असेल तर," फोर्स एक्स कॉस (")" गणना केल्याप्रमाणे केले जाते आणि आपण मूल्ये पुढे वाढवू शकता.
8. संबंधित शक्तीची गणना करा. केवळ बलाचा काही भाग गाडी पुढे खेचतो. दोरी एका कोनातून वर असल्याने, उर्वरित शक्ती, गुरुत्वाकर्षणाचा प्रतिकार करीत, कॅरेज वर करण्याचा प्रयत्न करते. चळवळीच्या दिशेने असलेल्या शक्तीची गणना करा:
   • आमच्या उदाहरणात, ग्राउंड आणि दोरी दरम्यानचा कोन º० is आहे.
   • कॉस (θ) ची गणना करा. कॉस (30º) = (√3) / 2 = अंदाजे 0.866. हे मूल्य शोधण्यासाठी आपण कॅल्क्युलेटर वापरू शकता, परंतु कोन (डिग्री किंवा रेडियन) मध्ये कोन निर्दिष्ट केल्यानुसार आपला कॅल्क्युलेटर योग्य युनिट वापरत असल्याचे सुनिश्चित करा.
   • एकूण संख्या x कॉस (θ) गुणाकार करा. आमच्या उदाहरणात, हालचालीच्या दिशेने 10 एन x 0.866 = 8.66 एन.
9. गुणाकार x अंतर दूर करा. आता आम्हाला माहित आहे की गतीच्या दिशेने किती शक्ती लागू केली जात आहे, आम्ही नेहमीप्रमाणे कामाची गणना करू शकतो. आमची समस्या आम्हाला सांगते की गाडी 20 मीटर पुढे टॉवर केली गेली आहे, म्हणून आम्ही 8.66 एन x 20 मीटर = 173.2 कामांची मोजणी करतो.

4 पैकी 2 पद्धत: जूलमध्ये गतीशील उर्जाची गणना करत आहे

1. काही गतीशील उर्जा समजा. गतीशील उर्जा ही हालचालीच्या स्वरूपात उर्जेची मात्रा आहे. कोणत्याही प्रकारच्या उर्जेप्रमाणेच ते ज्यूलसमध्ये व्यक्त केले जाऊ शकते.
   • स्थिर गती एका स्थिर ऑब्जेक्टला गती देण्यासाठी कार्य करण्याइतकी गतिमान गतिमान ऊर्जा समान असते. एकदा ती गती गाठली की ती उर्जा उष्णतेमध्ये (घर्षणाद्वारे), गुरुत्वाकर्षण उर्जेमध्ये (गुरुत्वाकर्षणाविरूद्ध जाऊन) किंवा अन्य प्रकारच्या उर्जेमध्ये रुपांतर होईपर्यंत ऑब्जेक्ट गतीशील उर्जा राखून ठेवते.
2. ऑब्जेक्टचा वस्तुमान निश्चित करा. उदाहरणार्थ, आम्ही दुचाकी आणि सायकल चालवण्याच्या गतीची उर्जा मोजू शकतो. समजा सायकल चालकाचे वजन 50 किलो आहे आणि सायकलचे प्रमाण 20 किलो आहे. हे एकूण वस्तुमान वाढवते मी 70 किलो. आम्ही आता त्यांना 70 किलोचे 1 ऑब्जेक्ट म्हणून एकत्रितपणे वागू शकतो, कारण ते एकाच वेगाने एकत्र फिरतात.
3. वेग मोजा. जर आपल्याला सायकल चालकाचा वेग किंवा वेक्टरचा वेग आधीच माहित असेल तर तो लिहा आणि पुढे जा. आपल्याला अद्याप याची गणना करणे आवश्यक असल्यास, खालीलपैकी एक पद्धत वापरा. जरी हे पत्र बहुतेक वेळा असले तरीही वेक्टरच्या वेगाने नव्हे (वेगाने विशिष्ट दिशेने वेग) निश्चित करते v वेग साठी वापरले. सायकल चालक बनवलेल्या कोणत्याही वळणावर दुर्लक्ष करा आणि संपूर्ण अंतर एका सरळ रेषेत असल्याचे ढोंग करा.
   • जर सायकल चालक एका वेगवान वेगाने (वेग नाही) चालत असेल तर सायकल चालकाने किती अंतर लावले आणि ते अंतर पार करण्यासाठी लागलेल्या सेकंदांनी विभाजित करा. हे सरासरी वेगाची गणना करते, जे या परिस्थितीत कोणत्याही क्षणी वेगवान असेल.
   • जर सायकल चालक सतत त्वरेने जात असेल आणि दिशा बदलत नसेल तर त्यावेळी त्याच्या वेगाची गणना करा ट सूत्रासह ’गती (वेळ टी) = (प्रवेग) (ट) + प्रारंभिक वेग. वेळ सेकंदात आहे, मीटर / सेकंदाचा वेग आणि मीटर / सेकंदात प्रवेग.
4. खालील सूत्रात खालील संख्या प्रविष्ट करा. गतीशील उर्जा = (१/२)मी "v. उदाहरणार्थ, जर सायकल चालक 15 मीटर / सेकंदाच्या वेगाने जात असेल तर त्याची गतिज उर्जा के = (१/२) (kg० किलो) (१ m मी / सेकंद) = (१/२) (kg० किलो) ( 15 मी / से) (15 मीटर / से) = 7875 किलोमीटर / से = 7875 न्यूटन मीटर = 7875 जूल.
   • गतिज ऊर्जेचे सूत्र कार्य, डब्ल्यू = एफएएस आणि समीकरण v = v या परिभाषावरून काढले जाऊ शकते.₀ + 2aΔs. चे संदर्भ "विस्थापन" किंवा प्रवास केलेल्या अंतराचा देखील आहे.

पद्धत 3 पैकी 3: जूलची विद्युत उर्जे म्हणून गणना करत आहे

1. उर्जा x वेळ वापरुन उर्जा मोजा. पॉवर म्हणजे प्रति युनिट वापरल्या जाणार्‍या उर्जा म्हणून परिभाषित केले जाते, म्हणून आम्ही वेळच्या युनिटच्या उर्जेच्या वेळी उपभोगलेल्या उर्जेची गणना करू शकतो. वॅट्समधील शक्ती मोजण्यासाठी हे उपयुक्त आहे, कारण 1 वॅट = 1 जूल / सेकंद. 120 सेकंदात 60 डब्ल्यू इनकॅन्डेसेंट बल्ब किती उर्जा वापरतो हे शोधण्यासाठी, पुढील गुणाकार करा: (60 वॅट्स) x (120 सेकंद) = 7200 जूल.
   • हे सूत्र कोणत्याही प्रकारच्या शक्तीसाठी वापरले जाऊ शकते, वॅट्समध्ये मोजले जाईल, परंतु वीज सर्वात स्पष्ट आहे.
2. इलेक्ट्रिकल सर्किटमधील उर्जा प्रवाहाची गणना करण्यासाठी खालील चरणांचा वापर करा. खाली दिलेल्या चरणांचे व्यावहारिक उदाहरण म्हणून वर्णन केले आहे, परंतु आपण सैद्धांतिक भौतिकशास्त्राच्या समस्या समजून घेण्यासाठी ही पद्धत देखील वापरू शकता. प्रथम, आम्ही पी = आय एक्स आर फॉर्म्युला वापरुन पॉवर पीची गणना करतो, जिथे मी अ‍ॅम्पीयरमध्ये विद्युत् आहे आणि ओहममधील आर आहे. हे युनिट्स आपल्याला वॅट्समध्ये शक्ती देतात, म्हणून यापासून आम्ही ज्युल्समधील उर्जेची गणना करण्यासाठी मागील चरणात वापरलेले सूत्र लागू करू शकतो.
3. एक प्रतिरोधक निवडा. प्रतिरोधक ओम्म्समध्ये दर्शविले जातात, त्यांचे मूल्य थेट रेझिस्टरवर दर्शविलेले असते किंवा रंगीत रिंग्जच्या मालिकेद्वारे दर्शविले जाते. आपण ओममीटर किंवा मल्टीमीटरने प्रतिकार देखील तपासू शकता. या उदाहरणात, आम्ही गृहित धरू की आपण वापरत असलेला प्रतिकार 10 ओम आहे.
4. रेझिस्टरला उर्जा स्त्रोताशी (बॅटरी) कनेक्ट करा. यासाठी क्लॅम्प वापरा किंवा चाचणी सर्किटमध्ये रेझिस्टर ठेवा.
5. त्यामधून वर्तमान वेळेस काही प्रमाणात प्रवाहित होऊ द्या. या उदाहरणात आम्ही वेळ युनिट म्हणून 10 सेकंद घेतो.
6. सध्याची शक्ती मोजा. आपण हे फ्लो मीटर किंवा मल्टीमीटरने करा. बहुतेक घरगुती प्रवाह मिलिअम्प्समध्ये आहे, म्हणून आम्ही गृहित धरू की 100 मिलीअँम्प किंवा 0.1 एम्प्स.
7. पी = आय एक्स आर सूत्र वापरा. आता शक्ती शोधण्यासाठी, आपण विद्युत् प्रवाहाची चौरस शक्ती प्रतिकारने गुणाकार करतो. हे आपल्याला वॅट्समध्ये या सर्किटची शक्ती देते. 0.1 चा वर्ग 0.01 देते. यास 10 ने गुणाकार करा आणि आपल्याला 0.1 वॅट्स किंवा 100 मिलिवॅट्सची आउटपुट पॉवर मिळेल.
8. गेलेल्या वेळेनुसार उर्जा गुणाकार करा. हे जूलमध्ये उर्जा प्रदान करते. 0.1 वॅट्स x 10 सेकंद विद्युत उर्जा 1 जूल बरोबरीचे आहे.
   • कारण जूल एक लहान युनिट आहे आणि उपकरणांचा ऊर्जेचा वापर सहसा वॅट्स, मिलीवाट्स आणि किलोवॅट्समध्ये दर्शविला जात असल्याने बहुतेक वेळेस डिव्हाइसद्वारे वापरल्या जाणार्‍या केडब्ल्यूएच (किलोवॅट तास) ची गणना करणे अधिक सोयीचे असते. 1 वॅट प्रति सेकंद 1 जौल किंवा 1 जूल समान 1 वॅट सेकंद; एक किलोवॅट प्रति सेकंद 1 किलोज्यूल आणि एक किलोजौल 1 किलोवॅट सेकंद समान आहे. एका तासात 6,6०० सेकंद आहेत, म्हणून १ किलोवॅट-तास म्हणजे 6,6०० किलोवॅट-सेकंद, 3,,6०० किलोज्यूल किंवा 6,6००,००० जूल.

4 पैकी 4 पद्धत: जूलमध्ये उष्णतेची गणना करत आहे

1. ज्यामध्ये उष्णता जोडली जाते त्या वस्तुचे वस्तुमान ठरवा. यासाठी शिल्लक किंवा तराजू वापरा. जर ऑब्जेक्ट द्रव असेल तर प्रथम द्रव आत जाईल त्या रिकाम्या कंटेनरचे वजन करा. द्रव द्रव्यमान शोधण्यासाठी आपल्याला कंटेनरच्या वस्तुमानापासून आणि द्रव एकत्र वजा करावे लागेल. या उदाहरणात आम्ही असे गृहित धरतो की ऑब्जेक्ट 500 ग्रॅम पाणी आहे.
   • दुसरे युनिट नव्हे तर हरभरा वापरा, अन्यथा निकाल जूलसमध्ये दिला जाणार नाही.
2. ऑब्जेक्टची विशिष्ट उष्णता निश्चित करा. ही माहिती बीनास रसायनशास्त्र संदर्भ पुस्तकांमध्ये आढळू शकते परंतु ती आपल्याला ऑनलाइन देखील मिळू शकेल. पाण्यासाठी ही विशिष्ट उष्णता आहे सी आपण अगदी तंतोतंत होऊ इच्छित असल्यास प्रत्येक डिग्री सेल्सिअस - किंवा 4.1855 साठी प्रति ग्रॅम 19.१. जूल इतके आहे.
   • तपमान आणि दाबानुसार विशिष्ट उष्णता किंचित बदलते. भिन्न संस्था आणि पाठ्यपुस्तके भिन्न "मानक तापमान" वापरतात, ज्यामुळे आपल्याला पाण्याच्या विशिष्ट उष्णतेसाठी 4,179 इतके जास्त आढळेल.
   • आपण सेल्सिअसऐवजी केल्विन देखील वापरू शकता, कारण दोन्ही डिशसाठी 1 डिग्री समान आहे (3 डिग्री सेल्सियससह काहीतरी गरम करणे हे 3 केल्विनसारखेच आहे). फॅरेनहाइट वापरू नका किंवा याचा परिणाम जोल्समध्ये दिला जाणार नाही.
3. ऑब्जेक्टचे सद्य तापमान निर्धारित करा. जर ऑब्जेक्ट द्रव असेल तर आपण नियमित (पारा) थर्मामीटरने वापरू शकता. इतर वस्तूंसाठी आपल्याला तपासणीसह थर्मामीटरची आवश्यकता असू शकते.
4. ऑब्जेक्ट गरम करा आणि तापमान पुन्हा मोजा. हे आपल्याला हीटिंग दरम्यान ऑब्जेक्टमध्ये जोडली गेलेली उष्णता मोजण्यासाठी परवानगी देते.
   • जर आपल्याला उष्माच्या स्वरूपात संग्रहित उर्जेची एकूण रक्कम जाणून घ्यायची असेल तर आपण असे ढोंग करू शकता की प्रारंभिक तपमान निरपेक्ष शून्य होते: 0 केल्विन किंवा -273.15 डिग्री सेल्सियस.
5. गरम झाल्यानंतर तपमानावरुन मूळ तपमान वजा करा. यामुळे परिणामी ऑब्जेक्टच्या तापमानात बदल होतो. असे गृहीत धरले की पाणी सुरुवातीला 15 अंश सेल्सिअस होते आणि गरम झाल्यानंतर ते 35 अंश सेल्सिअस होते, म्हणून तापमानात बदल म्हणजे 20 अंश सेल्सिअस.
6. विशिष्ट उष्मा आणि तापमानात बदल करून ऑब्जेक्टच्या वस्तुमानाचे गुणाकार करा. आपण हे सूत्र H = म्हणून लिहाएमसीΔट., जिथे टीटी "तापमानात बदल" दर्शवते. या उदाहरणात, हे 500 ग्रॅम x 4.19 x 20 = 41,900 जूल बनते.
   • उष्णता सामान्यत: कॅलरी किंवा किलोकॅलोरीमध्ये व्यक्त केली जाते. तपमानात 1 ग्रॅम पाण्याची वाढ 1 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत वाढवण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उष्माची मात्रा कॅलरी असते, तर एक किलो पाण्याचे तापमान 1 डिग्री सेल्सिअस वाढवण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उष्णतेचे प्रमाण एक किलॅलोरी (किंवा कॅलरी) असते. .... वरील उदाहरणात, 500 ग्रॅम पाण्याचे तपमान 20 अंश सेल्सिअसपर्यंत वाढवण्यासाठी 10,000 कॅलरी किंवा 10 किलो कॅलोरी आवश्यक आहे.

टिपा

• जूलशी संबंधित काम आणि उर्जेचे आणखी एक युनिट आहे ज्यास एर्ग म्हणतात; 1 अर्ग 1 सेंटीमीटर अंतरावर 1 डायन फोर्स वेळा. एक जूल १०,००,००० एर्ग इतके आहे.

चेतावणी

• जरी "जूल" आणि "न्यूटन मीटर" या शब्दाचा अर्थ समान युनिटचा संदर्भ आहे, परंतु सराव मध्ये "जूल" वापरला जातो कोणत्याही प्रकारची उर्जा दर्शविण्याकरिता आणि सरळ रेषेत केलेल्या कार्यासाठी, वरील पाय above्या चढण्याच्या उदाहरणाप्रमाणे. टॉर्कची गणना करण्यासाठी (फिरणार्‍या ऑब्जेक्टवर बल) वापरण्यासाठी, आम्ही "न्यूटन मीटर" संज्ञा पसंत करतो.

गरजा

कार्य किंवा गतीशील ऊर्जा गणना करीत आहे:

• स्टॉपवॉच किंवा टाइमर
• तुला किंवा शिल्लक
• कोसाइन फंक्शन असलेले कॅल्क्युलेटर (केवळ कामासाठी, नेहमीच आवश्यक नसते)

विद्युत उर्जेची गणना करत आहे:

• प्रतिकार
• वायर्स किंवा चाचणी बोर्ड
• मल्टीमीटर (किंवा ओममीटर आणि वर्तमान मीटर)
• फॅनस्टॉक किंवा अ‍ॅलिगेटर क्लिप

उष्णता:

• गरम होण्यास हरकत नाही
• उष्णता स्त्रोत (जसे बुन्सेन बर्नर)
• थर्मामीटर (द्रव थर्मामीटर किंवा तपासणीसह थर्मामीटर)
• रसायनशास्त्र / रसायनशास्त्र संदर्भ (ऑब्जेक्टची गरम पाण्याची विशिष्ट ताप शोधण्यासाठी)