9. Work , Speed and Time (काम, गति और समय)

work sped and time
  1. The scientific definition of work is different in many ways from its everyday meaning. The definition of work in physics reveals its relationship to energy – whenever work is done, energy is transferred. (काम की वैज्ञानिक परिभाषा इसके रोजमर्रा के अर्थ से कई मायनों में अलग है। भौतिकी में काम की परिभाषा से ऊर्जा के संबंध का पता चलता है – जब भी काम किया जाता है, ऊर्जा स्थानांतरित होती है।)
  2. For a work to be done, in a scientific sense, a force must be exerted and there must be displacement in the direction of the force. With this said, we can say that (काम की वैज्ञानिक परिभाषा इसके रोजमर्रा के अर्थ से कई मायनों में अलग है। भौतिकी में काम की परिभाषा से ऊर्जा के संबंध का पता चलता है – जब भी काम किया जाता है, ऊर्जा स्थानांतरित होती है।)
  3. Work is the product of the component of the force in the direction of the displacement and the magnitude of this displacement. (कार्य विस्थापन की दिशा में बल के घटक का उत्पाद है और इस विस्थापन की परिमाण है।)

  4. Mathematically, the above statement is expressed as follows: (गणितीय रूप से, उपरोक्त कथन निम्नानुसार व्यक्त किया गया है)
  5. W = (F cos θ) d = F. d
  6. Where,
  7. W is the work done by the force. (डब्ल्यू बल द्वारा किया गया कार्य है।)
  8. F is the force, d is the displacement caused by the force (F बल है, d बल के कारण होने वाला विस्थापन है)
  9. θ is the angle between the force vector and the displacement vector (बल वेक्टर और विस्थापन वेक्टर के बीच का कोण है)
  10. The dimension of work is the same as that of energy and is given as, [ML2T–2]. (काम का आयाम ऊर्जा के समान है और जैसा दिया जाता है)

Unit of Work (कार्य की इकाई)

  • The SI unit of work is the joule (J), which is defined as the work done by a force of 1 Newton in moving an object through a distance of 1 meter in the direction of the force. (कार्य की SI इकाई जूल (J) है, जिसे बल की दिशा में 1 मीटर की दूरी से किसी वस्तु को घुमाने में 1 न्यूटन के बल द्वारा किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया गया है)

work

  • A weightlifter lifts a barbell weighing 25 kg and displaces it from the ground by 2 m. Here, the work done upon the barbell is against gravity.  (एक भारोत्तोलक एक बारबेल का वजन 25 किलोग्राम रखता है और इसे जमीन से 2 मीटर तक विस्थापित करता है। यहाँ, बारबेल पर किया गया कार्य गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध है।)
  • The work done upon the weight against gravity can be calculated as follows: (गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध भार पर किए गए कार्य की गणना निम्न प्रकार से की जा सकती है:)
  • Work Done = (Mass × acceleration due to gravity) × Displacement (कार्य संपन्न = (गुरुत्वाकर्षण के कारण द्रव्यमान त्वरण) × विस्थापन)= (25 × 9.8) × 2 J

Factors Affecting Work (काम को प्रभावित करने वाले कारक)

Force: (बल)

  • Force is outlined as a push or a pull which will cause any object with a mass to vary its speed and acceleration. Force could be a vector amount and has each a magnitude and a direction.(बल को एक धक्का या एक पुल के रूप में परिभाषित किया गया है जो किसी भी वस्तु को अपने वेग और त्वरण को बदलने के लिए द्रव्यमान का कारण बन सकता है। बल एक वेक्टर मात्रा है और इसमें एक परिमाण और एक दिशा दोनों है) If the force acting on an object is zero irrespective of the state of the object (dynamic or static) that work done by the force is zero. (यदि किसी वस्तु पर कार्य करने वाला बल वस्तु की स्थिति (गतिशील या स्थिर) के बावजूद शून्य है, तो बल द्वारा किया गया कार्य शून्य है।)

Displacement: (विस्थापन)

  • Displacement is a vector quantity that gives the shortest distance between the initial position and the final position of any object. 9विस्थापन एक वेक्टर मात्रा है जो प्रारंभिक स्थिति और किसी भी वस्तु की अंतिम स्थिति के बीच सबसे कम दूरी तय करती है।) 
  • If the resulting displacement in the direction of force, due to force acting on any object is zero, the net work done by that force on that object is zero. For e.g., if we push a rigid wall with all our might and still fail to displace it, then we can say no work has been performed by us on the wall.(यदि बल की दिशा में परिणामी विस्थापन, किसी वस्तु पर बल क्रिया के कारण शून्य हो, तो उस बल पर उस बल द्वारा किया गया शुद्ध कार्य शून्य होता है। उदाहरण के लिए, यदि हम अपनी पूरी ताकत के साथ एक कठोर दीवार को धक्का देते हैं और फिर भी इसे विस्थापित करने में विफल रहते हैं, तो हम कह सकते हैं कि दीवार पर हमारे द्वारा कोई कार्य नहीं किया गया है।)

The Angle between the Force Vector and the Displacement Vector (फोर्स वेक्टर और विस्थापन वेक्टर के बीच का कोण)

Angle between the Force Vector and the Displacement Vector
  • For an object moving in the opposite direction to the direction of force, such as friction acting on an object moving in the forward direction, the work is done due to the force of friction is negative. (किसी वस्तु पर बल द्वारा किया गया कार्य धनात्मक, ऋणात्मक या शून्य हो सकता है, जो बल के संबंध में वस्तु के विस्थापन की दिशा पर निर्भर करता है। बल की दिशा के विपरीत दिशा में आगे बढ़ने वाली वस्तु के लिए, जैसे कि आगे की दिशा में चलती हुई वस्तु पर घर्षण अभिनय, घर्षण बल के कारण कार्य नकारात्मक होता है।)
Work Done
  • Consider an example of a coolie lifting a mass on his head moving at an angle of 90˚ with respect to the force of gravity. Here, the work done by gravity on the object is zero. (इसी तरह, एक वस्तु शून्य बल का अनुभव करती है जब विस्थापन का कोण बल की दिशा के लंबवत होता है। गुरुत्वाकर्षण बल के संबंध में 90 respect के कोण पर अपने सिर पर एक द्रव्यमान उठाने वाले कुली के उदाहरण पर विचार करें। यहाँ, वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण द्वारा किया गया कार्य शून्य है।)

Speed (गति)

  • Speed is defined as (गति के रूप में परिभाषित किया गया है)
  • The rate of change of position of an object in any direction. (किसी भी दिशा में किसी वस्तु की स्थिति के परिवर्तन की दर।)
  • Speed is measured as the ratio of distance to the time in which the distance was covered. Speed is a scalar quantity as it has only direction and no magnitude. (गति को उस समय की दूरी के अनुपात के रूप में मापा जाता है जिसमें दूरी को कवर किया गया था। गति एक अदिश राशि है क्योंकि इसमें केवल दिशा है और कोई परिमाण नहीं है।)

Speed Formula (गति सूत्र)

  • The formula of speed is given in the table below: (गति का सूत्र नीचे दी गई तालिका में दिया गया है:)

s=d/t

Where,

  • s is the speed in (में गति है) m.s-1
  • d is the distance traveled in m (d, m में तय की गई दूरी है)
  • t is the time taken in s (t, s में लिया गया समय है)
CGS system cm.s-1
SI system ms-1

Types of Speed (गति के प्रकार)

  1. Uniform speed: A object is said to be in uniform speed when the object covers equal distance in equal time intervals. (यूनिफ़ॉर्म स्पीड: किसी ऑब्जेक्ट को समान गति में कहा जाता है जब ऑब्जेक्ट समान समय अंतराल में समान दूरी को कवर करता है।)
  2. Variable speed: A object is said to be in variable speed when the object covers a different distance at equal intervals of times. (परिवर्तनीय गति: किसी वस्तु को परिवर्तनीय गति में कहा जाता है जब वस्तु समय के बराबर अंतराल पर एक अलग दूरी को कवर करती है।)
  3. Average speed: Average speed is defined as the uniform speed which is given by the ratio of total distance travelled by an object to the total time taken by the object. (औसत गति: औसत गति को एकसमान गति के रूप में परिभाषित किया गया है जो किसी वस्तु द्वारा कुल समय में ले जाया गया कुल दूरी के अनुपात द्वारा दिया गया है।)
  4. Instantaneous speed: When an object is moving with variable speed, then the speed of that object at any instant of time is known as instantaneous speed. (तात्कालिक गति: जब कोई वस्तु परिवर्तनशील गति से घूम रही होती है, तो किसी भी समय उस वस्तु की गति तात्कालिक गति के रूप में जानी जाती है।)

Time (समय)

  1. Time will be outlined because the dimension supported that the evolution of any system takes place. It will be measured in terms of seconds, minutes, hours, days, weeks, months, and years. the opposite ways that of expressing time are:(समय को उस आयाम के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसके आधार पर किसी भी प्रणाली का विकास होता है। इसे सेकंड, मिनट, घंटे, दिन, सप्ताह, महीने और वर्षों के अनुसार मापा जा सकता है। समय व्यक्त करने के अन्य तरीके हैं:)
  2. Past: Past is defined as the occurrence of an event before the given point of time reference. (विगत: दिए गए समय के संदर्भ से पहले विगत को एक घटना की घटना के रूप में परिभाषित किया गया है।)
  3. Present: Present is defined as the occurrence of an event at that given point of time reference. (वर्तमान: वर्तमान को उस समय के संदर्भ में किसी घटना की घटना के रूप में परिभाषित किया गया है।)
  4. Future: Future is defined as the occurrence of an event at indefinite time reference. (भविष्य: अनिश्चित समय के संदर्भ में घटना को घटना के रूप में परिभाषित किया जाता है।)

Unit of Time (समय की इकाई)

1 minute (मिनट)60 seconds(सेकंड)
1 hour (घंटे)60 minutes (मिनट) = 3600 seconds (सेकंड)
1 day (24 hours)(घंटे)86,400 seconds (सेकंड)

Practice Questions (प्रश्नों का अभ्यास करें)

  1. A car travels a distance of 500 km in 10 hours. What is its speed in km/hr? (एक कार 10 घंटे में 500 किमी की दूरी तय करती है। किमी / घंटा में इसकी गति क्या है?)
  2. Aman can run a distance of 100 m in 20 seconds. Find the speed of Aman in m/s. (अमन 20 सेकंड में 100 मीटर की दूरी तक दौड़ सकता है। एम / एस में अमन की गति का पता लगाएं।)
  3. Suraj drives first 120 km in 2 hrs and next 180 km in next 4 hrs. What is his average speed for the entire trip in km per hour? (सूरज पहले 2 किमी में 120 किमी और अगले 4 घंटे में 180 किमी चला। किमी प्रति घंटे में पूरी यात्रा के लिए उसकी औसत गति क्या है?)
  4. A can do a bit of work in 8 days, which B alone can do in 10 days in how long . In how long both cooperating can do it? (A 8 दिनों में थोड़ा काम कर सकता है, जो B अकेले 10 दिनों में कितने समय में कर सकता है। कब तक दोनों सहयोग कर सकते हैं?)
  5. A and B together can dive a trench in 12 days, which an alone can dive in 30 days. In how long B alone can burrow it? (A और B मिलकर 12 दिनों में एक खाई खोद सकते हैं, जिसे अकेला 30 दिनों में डुबा सकता है। अकेले B कितनी देर में उसे डुबो सकता है?)

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