నెత్తికెత్తుకొని నడిచినా పని శూన్యం!
క్రికెట్‌ బంతిని కొట్టినా... దాన్ని క్యాచ్‌ పట్టినా, నదిలో నీరు ప్రవహించినా, సూర్యుడి చుట్టూ గ్రహాలు తిరిగినా.. కొన్ని బలాలు, శక్తులు పనిచేస్తుంటాయి. అలాగే కొండ మీద నిలబడి ఉన్న రాయిలో శక్తి ఉంటుంది. కానీ తల మీద సూట్‌కేసు పెట్టుకొని నడిచినా పని శూన్యం అవుతుంది. అది ఎలాగో తెలియాలంటే కొన్ని భౌతికశాస్త్ర సూత్రాలను తెలుసుకోవాలి. వాటిపై పరీక్షల్లో తరచూ ప్రశ్నలు వస్తున్నాయి.
బాహ్య బల ప్రభావంలో ఉన్న వస్తువు చలనం గురించి అధ్యయనం చేసే శాస్త్రాన్ని గతిశాస్త్రం అంటారు. నిత్యజీవితంలో మన చుట్టుపక్కల ఉండే వస్తువులపై బల ప్రయోగం జరిగినప్పుడు అవి వివిధ రకాల చలనాల్లో ఉండటాన్ని గమనిస్తుంటాం. ఉదా: * ఊయల ఊగినప్పుడు డోలాయమాన చలనం. * బంతిని విసరడం, రాయిని తాడుతో కట్టి తిప్పినప్పుడు అది వృత్తాకార మార్గంలో తిరగడం.
ఒక వస్తువుపై చలనాన్ని అధ్యయనం చేయాలంటే మనకు భౌతికశాస్త్ర పరంగా కొన్ని రాశులు కావాలి. వాటినే భౌతికరాశులు అంటారు. వాటిలో ముఖ్యంగా బలం నుంచి ఉత్పన్నమయ్యే భౌతికరాశుల గురించి తెలుసుకుందాం.
ప్రచోదనం: బలం, అది పనిచేసిన కాల వ్యవధుల లబ్ధాన్నే ప్రచోదనం అంటారు.
వివరణ: ప్రచోదనం = బలం (F) x కాల వ్యవధి 
ప్రమాణాలు: SI/MKS పద్ధతిలో న్యూటన్‌ - సెకన్‌
CGS పద్ధతిలో డైన్‌ - సెకన్‌
సమీకరణం (1) నుంచి బల పరిమాణం పెరిగి, కాల వ్యవధి తగ్గితే ప్రచోదనం పెరుగుతుంది. అలాగే బల పరిమాణం తగ్గి, కాల వ్యవధి పెరిగితే ప్రచోదనం తగ్గుతుంది.
అనువర్తనాలు:
ప్రచోదనాన్ని తగ్గించే సందర్భాలు: * క్రికెట్‌ ఆటలో బంతిని క్యాచ్‌ పట్టుకునేటప్పుడు ఆటగాడు తన చేతులను కొంత వెనక్కి తీసుకోవడం.
* వాహనాల్లో షాక్‌ అబ్జార్బర్లను ఉపయోగించడం.
* లాంగ్‌జంప్‌ చేసే మైదానాన్ని ఇసుకతో నింపడం.
* ఎలక్ట్రానిక్, గాజు లాంటి పరికరాలను రవాణా చేసేటప్పుడు వాటి మీద మెత్తటి పదార్థాలను ఉంచి ప్యాకింగ్‌ చేస్తారు.
ప్రచోదనాన్ని పెంచే సందర్భాలు: * క్రికెట్‌ ఆటలో బంతిని బ్యాట్‌తో కొట్టడం.
* గోడకు మేకును కొట్టడం.
పని (W): ప్రయోగించిన బలానికి, వస్తువులో కలిగిన స్థానభ్రంశాల బిందు లబ్ధాన్ని పని అంటారు.
వివరణ: పని (W) = బలం (F) x స్థానభ్రంశం (S)
W = F.S
ప్రమాణాలు: SI/MKS పద్ధతిలో న్యూటన్‌.మీటర్‌ లేదా జౌల్‌
CGS పద్ధతిలో డైన్‌.సెం.మీ. లేదా ఎర్గ్‌
1 జౌల్‌ = 107 ఎర్గ్‌లు
వస్తువుపై కలగజేసిన బల దిశకు, అది చెందిన స్థానభ్రంశ దిశకు మధ్య ఉన్న కోణం 
అయితే బలం చేసిన పనికి సమీకరణాన్ని కింది విధంగా రాస్తారు.
W = FS cos
పై సమీకరణం నుంచి బలం, స్థానభ్రంశం మధ్యకోణం 90o అయితే జరిగిన పని శూన్యం అవుతుంది.
ఉదా: * ఒక వ్యక్తి సూటుకేసును పట్టుకుని నడిచినప్పుడు జరిగిన పని శూన్యం.
* రైల్వే కూలీ సూటుకేసును తలపై పెట్టుకుని నడిచినప్పుడు అతడు చేసిన పని శూన్యం.
* వస్తువుపై ప్రయోగించిన బల దిశ, స్థానభ్రంశ దిశలు వ్యతిరేకంగా ఉంటే బలం చేసిన పని రుణాత్మకం అవుతుంది.
ఉదా: పైకి విసిరిన వస్తువు విషయంలో గురుత్వాకర్షణ బలం చేసే పని రుణాత్మకం.
* వస్తువుపై ప్రయోగించిన బలం, స్థానభ్రంశ దిశలు ఒకే దిశలో ఉంటే బలం చేసిన పని ధన్మాతకం అవుతుంది.
ఉదా: స్వేచ్ఛాపతన వస్తువు విషయంలో గురుత్వాకార్షణ బలం చేసే పని ధనాత్మకం అవుతుంది.
శక్తి: పనిచేయగల స్థోమతనే శక్తి అంటారు. శక్తి, పనికి ఒకే ప్రమాణాలు ఉంటాయి. యాంత్రికశక్తిని రెండు రకాలుగా విభజించారు.
అవి: 1) గతిశక్తి (Kinetic Energy)
2) స్థితిశక్తి (Potential Energy)
గతిశక్తి: గమనంలోని వస్తువుకు ఉండే శక్తినే గతిశక్తి అంటారు.
ఒక వస్తువు ద్రవ్యరాశి (m), v అనే వేగంతో ప్రయాణిస్తుంటే దాని గతిశక్తికి సమీకరణం.
K.E = 1/2 mv2
పై సమీకరణం నుంచి ఒక వస్తువు గతిజశక్తి దాని ద్రవ్యరాశి, వేగాలపై ఆధారపడుతుంది.
ఉదా: * గమనంలోని వాహనాలు, వ్యక్తులకు ఉండే శక్తి.
* నదిలో ప్రవహిస్తున్న నీరు.
* జల విద్యుత్‌ కేంద్రాల వద్ద నీటి ప్రవాహానికి ఉండే గతిశక్తి వల్ల టర్బైన్‌లు తిరగడం.
* చెక్కలను కోసే రంపాలకు ఉండే శక్తి.
స్థితిశక్తి: ఒక వస్తువు స్థితిలోని మార్పు వల్ల కలిగే శక్తిని స్థితిశక్తి అంటారు. ఏదైనా ఒక వస్తువుకు యాంత్రిక స్థితిశక్తి కింది రెండు సందర్భాల్లో ఉద్భవిస్తుంది.
* వస్తు ఆకారంలో మార్పు కలిగినప్పుడు.
ఉదా: సాగదీసిన రబ్బరు, స్ప్రింగ్‌
* వస్తువు భూఉపరితలం నుంచి కొంత ఎత్తులో ఉన్నప్పుడు.
ఉదా: కొండపై ఉన్న రాయికి; రిజర్వాయర్, వాటర్‌ ట్యాంక్‌లలో ఉండే నీటికి, భవనాలపై ఉండే వ్యక్తులకు ఈ శక్తి ఉంటుంది.
* m ద్రవ్యరాశి ఉన్న ఒక వస్తువు భూఉపరితలం నుంచి h ఎత్తులో ఉంటే దానికి ఉన్న స్థితిశక్తికి సమీకరణం
PE = mgh
ఇక్కడ g అనేది గురుత్వ త్వరణం. దీని విలువ భూమిపై 9.8 మీ./సె.2 ఉంటుంది.
* ఒక వస్తువుకు స్థితిశక్తి, గతిశక్తి రెండూ ఉంటాయి. అంటే అది యాంత్రిక శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.
ఉదా: * ఆకాశంలో ఎగురుతున్న పక్షులు, విమానాలు
* భూమి చుట్టూ తిరుగుతున్న కృత్రిమ ఉపగ్రహాలు, చంద్రుడు
* సూర్యుడి చుట్టూ తిరుగుతున్న గ్రహాలు
సామర్థ్యం (P): పని జరిగే రేటు లేదా శక్తి వినియోగించుకునే రేటును సామర్థ్యం అంటారు.
వివరణ: t కాలంలో ఒక యంత్రం లేదా విద్యుత్‌ మోటారు చేసిన పని W అయితే దాని సామర్థ్యానికి సమీకరణం
ప్రమాణాలు: SI/MKS పద్ధతిలో జౌల్‌/సెకన్‌ లేదా వాట్స్‌
CGS పద్ధతిలో ఎర్గ్‌/సెకన్‌
విద్యుత్‌ మోటార్లు, ఆటోమెబైల్‌ ఇంజిన్‌ల సామర్థ్యాన్ని హార్స్‌పవర్‌ లేదా అశ్వసామర్థ్యం అనే ప్రమాణాల్లో కొలుస్తారు.
ఒక అశ్వసామర్థ్యం (HP) = 746 వాట్స్‌
రచయిత: వడ్డెబోయిన సురేశ్‌
మరిన్ని అంశాలు ... మీ కోసం!
