శక్తి అంటే ఏమిటి?
శక్తి వివిధ మార్గాల్లో వ్యక్తమవుతుంది మరియు పనిని ఉత్పత్తి చేసే సామర్థ్యానికి సంబంధించినది
అన్‌స్ప్లాష్‌లో ఫెడెరికో బెకారీ చిత్రం
శక్తికి ఖచ్చితమైన నిర్వచనం లేదు, కానీ భౌతిక శాస్త్రంలో ఇది పనిని ఉత్పత్తి చేసే లేదా ఒక చర్య చేసే సామర్థ్యాన్ని సూచించే అత్యంత ముఖ్యమైన భావన. ఈ పదం జీవశాస్త్రం మరియు రసాయన శాస్త్రం వంటి ఇతర శాస్త్రీయ రంగాలలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.
జీవితంలోని అన్ని రంగాలలో శక్తి ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది, భౌతిక శాస్త్రంలో అత్యంత ముఖ్యమైన పరిమాణం. జీవులు జీవించడానికి శక్తిపై ఆధారపడి ఉంటాయి మరియు దానిని ఆహారం ద్వారా, రసాయన శక్తి రూపంలో పొందుతాయి. అదనంగా, జీవులు కూడా సూర్యుని నుండి శక్తిని పొందుతాయి.
ఎనర్జీ కన్జర్వేషన్ యొక్క సాధారణ సూత్రం
భౌతిక శాస్త్రంలో, పరిరక్షణ అనే పదం మారని దానిని సూచిస్తుంది. సాంప్రదాయిక పరిమాణాన్ని సూచించే సమీకరణంలో వేరియబుల్ కాలక్రమేణా స్థిరంగా ఉంటుందని దీని అర్థం. ఇంకా, ఈ వ్యవస్థ శక్తి కోల్పోలేదు, ఏర్పడలేదు లేదా నాశనం చేయబడదు: ఇది కేవలం రూపాంతరం చెందుతుంది.
శక్తి యూనిట్లు
ఇంటర్నేషనల్ సిస్టమ్ ఆఫ్ యూనిట్స్ ద్వారా నిర్వచించబడిన శక్తి యూనిట్ జూల్ (J), ఇది 1 మీటరు స్థానభ్రంశం వద్ద న్యూటన్ శక్తి ద్వారా చేసే పనిగా నిర్వచించబడింది. అయితే, శక్తిని ఇతర యూనిట్లలో కూడా వర్ణించవచ్చు:
- క్యాలరీ (సున్నం): ఒక గ్రాము నీటి ఉష్ణోగ్రతను 14.5 నుండి 15.5 డిగ్రీల సెల్సియస్‌కు పెంచడానికి అవసరమైన శక్తి మొత్తం. ఒక జూల్ 0.24 కేలరీలకు సమానం;
- కిలోవాట్-గంట (kWh): సాధారణంగా విద్యుత్ వినియోగాన్ని కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు (1 kWh = 3.6 . 106 J);
- BTU (బ్రిటిష్ థర్మల్ యూనిట్): బ్రిటిష్ థర్మల్ యూనిట్ 1 BTU = 252.2 కేలరీలు;
- ఎలక్ట్రాన్-వోల్ట్ (eV): ఇది శూన్యంలో (1 eV = 1.6 . 10–19 J) ఒక వోల్ట్ యొక్క విద్యుత్ పొటెన్షియల్ తేడాతో వేగవంతం అయినప్పుడు ఒకే ఎలక్ట్రాన్ (ఎలక్ట్రాన్) ద్వారా పొందిన గతిశక్తి మొత్తం.
శక్తి రకాలు
శక్తి అనేది ఒక ప్రత్యేకమైన పరిమాణం, కానీ అది ఎలా వ్యక్తమవుతుందనే దానిపై ఆధారపడి, అది వేర్వేరు పేర్లను పొందుతుంది. భౌతిక శాస్త్రంలో శక్తి యొక్క ప్రధాన రకాలు గురించి తెలుసుకోండి:
గతి శక్తి
గతి శక్తి అనేది శరీరం యొక్క చలన స్థితికి సంబంధించినది. ఈ రకమైన శక్తి దాని ద్రవ్యరాశి మరియు వేగం మాడ్యూల్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. శరీరం యొక్క వేగం యొక్క మాడ్యులస్ ఎక్కువ, గతి శక్తి ఎక్కువ. శరీరం విశ్రాంతిగా ఉన్నప్పుడు, అంటే, వేగం మాడ్యూల్ సున్నా, గతి శక్తి సున్నా.
సంభావ్య శక్తి
సంభావ్య శక్తి అనేది శరీరం ఆక్రమించే స్థానం లేదా సాగే వ్యవస్థ యొక్క వైకల్యంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. మొదటి సందర్భంలో, సంభావ్య శక్తిని గురుత్వాకర్షణ సంభావ్య శక్తి అని పిలుస్తారు, రెండవది, సాగే సంభావ్య శక్తి.
గురుత్వాకర్షణ సంభావ్య శక్తి శరీరాన్ని విశ్లేషించే స్థానం యొక్క ద్రవ్యరాశి, గురుత్వాకర్షణ మరియు ఎత్తుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సాగే సంభావ్య శక్తి, మరోవైపు, సాగే స్థిరాంకం మరియు ప్రశ్నలోని వసంత వైకల్యం నుండి ఉద్భవించింది.
మెకానికల్ ఎనర్జీ
యాంత్రిక శక్తి అనేది శక్తి ద్వారా బదిలీ చేయగల శక్తి. ప్రాథమికంగా, ఇది శరీరం యొక్క గతి మరియు సంభావ్య శక్తి యొక్క మొత్తంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు.
చెదరగొట్టే శక్తులు లేనప్పుడు యాంత్రిక శక్తి స్థిరంగా ఉంటుంది, దాని గతి మరియు సంభావ్య రూపాల మధ్య మార్పిడి మాత్రమే జరుగుతుంది.
ఉష్ణ శక్తి
థర్మల్ శక్తి లేదా అంతర్గత శక్తి అనేది పదార్థాన్ని రూపొందించే సూక్ష్మ మూలకాలతో అనుబంధించబడిన గతి మరియు సంభావ్య శక్తి మొత్తంగా నిర్వచించబడింది. శరీరాలను తయారు చేసే అణువులు మరియు అణువులు అనువాదం, భ్రమణం మరియు కంపనం యొక్క యాదృచ్ఛిక కదలికలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ కదలికను థర్మల్ ఆందోళన అంటారు. వ్యవస్థ యొక్క ఉష్ణ శక్తిలో మార్పు పని లేదా వేడి ద్వారా సంభవిస్తుంది.
సిద్ధాంతపరంగా, ఉష్ణ శక్తి సబ్‌టామిక్ కణాల కదలిక స్థాయితో ముడిపడి ఉంటుంది. శరీరం యొక్క ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువ, దాని అంతర్గత శక్తి ఎక్కువ. అధిక ఉష్ణోగ్రత శరీరం లేదా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత శరీరంతో సంబంధంలోకి వచ్చినప్పుడు, ఉష్ణ బదిలీ జరుగుతుంది.
విద్యుత్
విద్యుత్ శక్తి అనేది సబ్‌టామిక్ కణాల యొక్క విద్యుత్ ఛార్జీల నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి. ఛార్జీలు, అవి కదులుతున్నప్పుడు, విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, మనం విద్యుత్తు అని పిలుస్తాము.
కాంతి లేదా సౌర శక్తి
కళ్ల ద్వారా తీయగలిగే తరంగాల శ్రేణి ద్వారా కాంతి శక్తి ఏర్పడుతుంది. ఇంకా, ఇది మొక్కల ద్వారా గ్రహించబడుతుంది, ఇది కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రక్రియలో ఉపయోగిస్తుంది. విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క ఒక రూపమైన కాంతి కిరణాలు మన కళ్ళకు చేరుకుంటాయి, రెటీనాను తాకి, మెదడుకు నరాల వెంట ప్రయాణించే విద్యుత్ సిగ్నల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
ఇది ఉష్ణ లేదా విద్యుత్ శక్తిగా రూపాంతరం చెందుతుంది మరియు వివిధ ఉపయోగాలకు వర్తించబడుతుంది. సౌర శక్తిని ఉపయోగించే రెండు ప్రధాన మార్గాలు విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు సౌర నీటిని వేడి చేయడం. విద్యుత్ శక్తి ఉత్పత్తికి, రెండు వ్యవస్థలు ఉపయోగించబడతాయి: హీలియోథర్మల్, దీనిలో వికిరణం మొదట ఉష్ణ శక్తిగా మరియు తరువాత విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది; మరియు ఫోటోవోల్టాయిక్, దీనిలో సౌర వికిరణం నేరుగా విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది.
సౌండ్ ఎనర్జీ
ధ్వని శక్తి గాలి ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది, రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వస్తువుల మధ్య పరమాణు కదలిక ద్వారా ధ్వని తరంగాన్ని కలిగిస్తుంది. ధ్వని తరంగం అణువుల కుదింపు ప్రాంతాలను కలిగి ఉంటుంది (అణువులు దగ్గరగా, అధిక పీడనం) మరియు అణువుల అరుదైన చర్య యొక్క ప్రాంతాలు (అణువులు చాలా దూరంగా, తక్కువ పీడనం). రెండు వస్తువులు వ్యతిరేక దిశలలో ఉన్నప్పుడు లేదా అవి ఒకే దిశలో ఉన్నట్లయితే, వేర్వేరు వేగంతో ధ్వనిని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
స్పీచ్ తరంగాలు మరియు ఇతర సాధారణ శబ్దాలు సంక్లిష్ట తరంగాలు, కంపనం యొక్క అనేక విభిన్న పౌనఃపున్యాల వద్ద ఉత్పత్తి అవుతాయి. చెవికి చేరిన తర్వాత, ధ్వని శక్తి విద్యుత్ సంకేతాలుగా రూపాంతరం చెందుతుంది, ఇది మెదడుకు నరాల వెంట ప్రయాణిస్తుంది మరియు తద్వారా మనం ధ్వనిని గ్రహిస్తాము.
అణు శక్తి
న్యూక్లియర్ ఎనర్జీ అంటే థర్మోన్యూక్లియర్ ప్లాంట్లలో ఉత్పత్తి అయ్యే శక్తి. థర్మోన్యూక్లియర్ ప్లాంట్ యొక్క పని సూత్రం విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి వేడిని ఉపయోగించడం. యురేనియం పరమాణువుల కేంద్రకాలను రెండు భాగాలుగా విభజించడం వల్ల వేడి వస్తుంది, ఈ ప్రక్రియను న్యూక్లియర్ ఫిషన్ అంటారు.
రేడియేషన్ ఔషధం, ఎక్స్-రేలు, రేడియేషన్ థెరపీలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే ఇది అణు బాంబులు మరియు అణు వ్యర్థాల వంటి ప్రతికూల ప్రభావాలతో కూడా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.
