മുമ്പത്തെ കുറച്ച് അദ്ധ്യായങ്ങളിൽ നാം വസ്തുക്കളുടെ ചലനം വിവരിക്കാനുള്ള വഴികളെക്കുറിച്ചും, ചലനത്തിന്റെ കാരണത്തെക്കുറിച്ചും ഗുരുത്വാകർഷണത്തെക്കുറിച്ചും സംസാരിച്ചു. പ്രകൃതിദത്ത പ്രതിഭാസങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാനും വ്യാഖ്യാനിക്കാനും നമ്മെ സഹായിക്കുന്ന മറ്റൊരു ആശയം ‘പ്രവൃത്തി’ ആണ്. പ്രവൃത്തിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് അടുത്തിരിക്കുന്നത് ഊർജവും പവറുമാണ്. ഈ അദ്ധ്യായത്തിൽ നാം ഈ ആശയങ്ങൾ പഠിക്കും.

എല്ലാ ജീവജാലങ്ങൾക്കും ഭക്ഷണം ആവശ്യമാണ്. ജീവിക്കാൻ ജീവജാലങ്ങൾ നിരവധി അടിസ്ഥാന പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തേണ്ടതുണ്ട്. അത്തരം പ്രവർത്തനങ്ങളെ നാം ‘ജീവപ്രക്രിയകൾ’ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയകൾക്ക് ആവശ്യമായ ഊർജം ഭക്ഷണത്തിൽ നിന്നാണ് ലഭിക്കുന്നത്. കളിക്കൽ, പാട്ട് പാടൽ, വായന, എഴുത്ത്, ചിന്ത, ചാട്ടം, സൈക്കിൾ ഓടിക്കൽ, ഓട്ടം തുടങ്ങിയ മറ്റ് പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും നമുക്ക് ഊർജം ആവശ്യമാണ്. കഠിനമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ ഊർജം ആവശ്യമാണ്.

മൃഗങ്ങളും പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഏർപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, അവ ചാടുകയോ ഓടുകയോ ചെയ്യാം. അവ പോരാടുകയോ, ശത്രുക്കളിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുകയോ, ഭക്ഷണം കണ്ടെത്തുകയോ താമസിക്കാൻ സുരക്ഷിതമായ സ്ഥലം കണ്ടെത്തുകയോ ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. കൂടാതെ, ഭാരം ഉയർത്താനും, ചുമടുകൾ വഹിക്കാനും, വണ്ടികൾ വലിക്കാനും, നിലങ്ങൾ ഉഴുകാനും ചില മൃഗങ്ങളെ നാം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത്തരം എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും ഊർജം ആവശ്യമാണ്.

യന്ത്രങ്ങളെക്കുറിച്ച് ചിന്തിക്കുക. നിങ്ങൾ കണ്ടുമുട്ടിയ യന്ത്രങ്ങളുടെ പട്ടിക തയ്യാറാക്കുക. അവ പ്രവർത്തിക്കാൻ എന്താണ് വേണ്ടത്? ചില എഞ്ചിനുകൾക്ക് പെട്രോൾ, ഡീസൽ തുടങ്ങിയ ഇന്ധനം എന്തുകൊണ്ട് ആവശ്യമാണ്? ജീവജാലങ്ങൾക്കും യന്ത്രങ്ങൾക്കും എന്തുകൊണ്ട് ഊർജം ആവശ്യമാണ്?

10.1 പ്രവൃത്തി

പ്രവൃത്തി എന്താണ്? ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ നാം ‘പ്രവൃത്തി’ എന്ന പദം ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതിയും ശാസ്ത്രത്തിൽ നാം ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതിയും തമ്മിൽ വ്യത്യാസമുണ്ട്. ഈ വസ്തുത വ്യക്തമാക്കാൻ നമുക്ക് ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ പരിഗണിക്കാം.

10.1.1 കഠിനമായി ‘പ്രവർത്തിച്ചിട്ടും’ ‘പ്രവൃത്തി’ കുറവ്!

കാമലി പരീക്ഷയ്ക്ക് തയ്യാറെടുക്കുകയാണ്. പഠനത്തിന് അവൾ ധാരാളം സമയം ചെലവഴിക്കുന്നു. അവൾ പുസ്തകങ്ങൾ വായിക്കുന്നു, ചിത്രങ്ങൾ വരയ്ക്കുന്നു, ചിന്തകൾ ക്രമീകരിക്കുന്നു, ചോദ്യപേപ്പറുകൾ ശേഖരിക്കുന്നു, ക്ലാസുകളിൽ പങ്കെടുക്കുന്നു, സുഹൃത്തുക്കളുമായി പ്രശ്നങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്യുന്നു, പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നു. ഈ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ അവൾ ധാരാളം ഊർജം ചെലവഴിക്കുന്നു. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, അവൾ ‘കഠിനമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു’. ശാസ്ത്രീയമായി നിർവചിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രവൃത്തിയുടെ നിർവചനം അനുസരിച്ച് നോക്കിയാൽ, ഈ ‘കഠിന പ്രവർത്തി’ എല്ലാം വളരെ കുറച്ച് ‘പ്രവൃത്തി’ ഉൾക്കൊള്ളുന്നതായിരിക്കാം.

ഒരു വലിയ പാറ തള്ളാൻ നിങ്ങൾ കഠിനമായി പ്രയത്നിക്കുന്നു. എല്ലാ പ്രയത്നത്തിനും ശേഷം പാറ ഇളകിയില്ലെന്ന് കരുതുക. നിങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും ക്ഷീണിതരാകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, പാറ സ്ഥാനാന്തരം ചെയ്തിട്ടില്ലാത്തതിനാൽ നിങ്ങൾ പാറയിൽ യാതൊരു പ്രവൃത്തിയും ചെയ്തിട്ടില്ല.

നിങ്ങൾ കുറച്ച് മിനിറ്റ് നിശ്ചലമായി നിൽക്കുന്നു, തലയിൽ ഭാരമുള്ള ഒരു ചുമടുമായി. നിങ്ങൾ ക്ഷീണിക്കുന്നു. നിങ്ങൾ സ്വയം പ്രയത്നിച്ചു, നിങ്ങളുടെ ഊർജത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം ചെലവഴിച്ചു. നിങ്ങൾ ചുമടിൽ പ്രവൃത്തി ചെയ്യുകയാണോ? ശാസ്ത്രത്തിൽ നാം ‘പ്രവൃത്തി’ എന്ന പദം മനസ്സിലാക്കുന്ന രീതിയിൽ, പ്രവൃത്തി ചെയ്തിട്ടില്ല.

നിങ്ങൾ ഒരു പടികളുടെ ചവുട്ടുപടി കയറി ഒരു കെട്ടിടത്തിന്റെ രണ്ടാം നിലയിൽ എത്തുന്നു, അവിടെ നിന്ന് ഭൂപ്രകൃതി കാണാൻ മാത്രം. നിങ്ങൾ ഒരു ഉയരമുള്ള മരം പോലും കയറിയേക്കാം. ശാസ്ത്രീയ നിർവചനം പ്രയോഗിച്ചാൽ, ഈ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ധാരാളം പ്രവൃത്തി ഉൾപ്പെടുന്നു.

ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ, ഏതെങ്കിലും ഉപയോഗപ്രദമായ ശാരീരിക അല്ലെങ്കിൽ മാനസിക അധ്വാനത്തെ നാം പ്രവൃത്തിയായി കണക്കാക്കുന്നു. മൈതാനത്തിൽ കളിക്കൽ, സുഹൃത്തുക്കളുമായി സംസാരിക്കൽ, ഒരു സ്വരം രാഗമാക്കൽ, സിനിമ കാണൽ, ഒരു ചടങ്ങിൽ പങ്കെടുക്കൽ തുടങ്ങിയ പ്രവർത്തനങ്ങളെ ചിലപ്പോൾ പ്രവൃത്തിയായി കണക്കാക്കാറില്ല. എന്താണ് ‘പ്രവൃത്തി’ എന്നത് നാം അത് എങ്ങനെ നിർവചിക്കുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ശാസ്ത്രത്തിൽ നാം ‘പ്രവൃത്തി’ എന്ന പദം വ്യത്യസ്തമായി ഉപയോഗിക്കുകയും നിർവചിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് മനസ്സിലാക്കാൻ നമുക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യാം:

പ്രവർത്തനം 10.1

• മുകളിലെ ഖണ്ഡികകളിൽ നാം ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ സാധാരണയായി പ്രവൃത്തിയായി കണക്കാക്കുന്ന നിരവധി പ്രവർത്തനങ്ങളെക്കുറിച്ച് ചർച്ച ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ഈ ഓരോ പ്രവർത്തനത്തിനും, ഇനിപ്പറയുന്ന ചോദ്യങ്ങൾ ചോദിച്ച് ഉത്തരം നൽകുക:

  (i) എന്തിനുമേലാണ് പ്രവൃത്തി ചെയ്യപ്പെടുന്നത്?

  (ii) വസ്തുവിന് എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നത്?

  (iii) ആരാണ് (എന്താണ്) പ്രവൃത്തി ചെയ്യുന്നത്?

10.1.2 പ്രവൃത്തിയുടെ ശാസ്ത്രീയ ആശയം

ശാസ്ത്രത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് നാം പ്രവൃത്തിയെ എങ്ങനെ കാണുകയും നിർവചിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ, നമുക്ക് ചില സാഹചര്യങ്ങൾ പരിഗണിക്കാം:

ഒരു പ്രതലത്തിൽ കിടക്കുന്ന ഒരു ചെറുകല്ല് തള്ളുക. ചെറുകല്ല് ഒരു ദൂരം സഞ്ചരിക്കുന്നു. നിങ്ങൾ ചെറുകല്ലിൽ ഒരു ബലം പ്രയോഗിച്ചു, ചെറുകല്ല് സ്ഥാനാന്തരം ചെയ്തു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ പ്രവൃത്തി ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

ഒരു പെൺകുട്ടി ഒരു ട്രോളി വലിക്കുന്നു, ട്രോളി ഒരു ദൂരം സഞ്ചരിക്കുന്നു. പെൺകുട്ടി ട്രോളിയിൽ ഒരു ബലം പ്രയോഗിച്ചു, അത് സ്ഥാനാന്തരം ചെയ്തു. അതിനാൽ, പ്രവൃത്തി ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

ഒരു പുസ്തകം ഒരു ഉയരത്തിലേക്ക് ഉയർത്തുക. ഇത് ചെയ്യാൻ നിങ്ങൾ ഒരു ബലം പ്രയോഗിക്കണം. പുസ്തകം മുകളിലേക്ക് ഉയരുന്നു. പുസ്തകത്തിൽ ഒരു ബലം പ്രയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്, പുസ്തകം ചലിച്ചിട്ടുണ്ട്. അതിനാൽ, പ്രവൃത്തി ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

മുകളിലെ സാഹചര്യങ്ങൾക്ക് സൂക്ഷ്മമായി നോക്കിയാൽ, പ്രവൃത്തി ചെയ്യപ്പെടാൻ രണ്ട് വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കേണ്ടതുണ്ടെന്ന് വ്യക്തമാകുന്നു: (i) ഒരു വസ്തുവിൽ ഒരു ബലം പ്രവർത്തിക്കണം, കൂടാതെ (ii) വസ്തു സ്ഥാനാന്തരം ചെയ്യപ്പെടണം.

മുകളിലെ വ്യവസ്ഥകളിൽ ഏതെങ്കിലും ഒന്ന് നിലവിലില്ലെങ്കിൽ, പ്രവൃത്തി ചെയ്തിട്ടില്ല. ശാസ്ത്രത്തിൽ നാം പ്രവൃത്തിയെ കാണുന്ന രീതിയാണിത്.

ഒരു കാള ഒരു വണ്ടി വലിക്കുന്നു. വണ്ടി ചലിക്കുന്നു. വണ്ടിയിൽ ഒരു ബലം പ്രവർത്തിക്കുന്നു, വണ്ടി സ്ഥാനാന്തരം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ പ്രവൃത്തി ചെയ്തിട്ടുണ്ടെന്ന് നിങ്ങൾ കരുതുന്നുണ്ടോ?

പ്രവർത്തനം 10.2

• നിങ്ങളുടെ ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ നിന്ന് പ്രവൃത്തി ഉൾപ്പെടുന്ന ചില സാഹചര്യങ്ങളെക്കുറിച്ച് ചിന്തിക്കുക.

• അവ പട്ടികപ്പെടുത്തുക.

• ഓരോ സാഹചര്യത്തിലും പ്രവൃത്തി ചെയ്യപ്പെടുന്നുണ്ടോ എന്ന് നിങ്ങളുടെ സുഹൃത്തുക്കളുമായി ചർച്ച ചെയ്യുക.

• നിങ്ങളുടെ പ്രതികരണത്തിന് കാരണം കണ്ടെത്താൻ ശ്രമിക്കുക.

• പ്രവൃത്തി ചെയ്തിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലം ഏതാണ്?

• ഏത് വസ്തുവിനുമേലാണ് പ്രവൃത്തി ചെയ്യപ്പെടുന്നത്?

• പ്രവൃത്തി ചെയ്യപ്പെടുന്ന വസ്തുവിന് എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നത്?

പ്രവർത്തനം 10.3

• ഒരു ബലം പ്രവർത്തിച്ചിട്ടും വസ്തു സ്ഥാനാന്തരം ചെയ്യപ്പെടാത്ത സാഹചര്യങ്ങളെക്കുറിച്ച് ചിന്തിക്കുക.

• ഒരു ബലം പ്രവർത്തിക്കാതെ തന്നെ ഒരു വസ്തു സ്ഥാനാന്തരം ചെയ്യപ്പെടുന്ന സാഹചര്യങ്ങളെക്കുറിച്ചും ചിന്തിക്കുക.

• ഓരോന്നിനും നിങ്ങൾക്ക് ചിന്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളും പട്ടികപ്പെടുത്തുക.

• ഈ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രവൃത്തി ചെയ്തിട്ടുണ്ടോ എന്ന് നിങ്ങളുടെ സുഹൃത്തുക്കളുമായി ചർച്ച ചെയ്യുക.

10.1.3 സ്ഥിരബലം ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി

ശാസ്ത്രത്തിൽ പ്രവൃത്തി എങ്ങനെ നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു? ഇത് മനസ്സിലാക്കാൻ, ബലം സ്ഥാനാന്തരത്തിന്റെ ദിശയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന സാഹചര്യം ആദ്യം പരിഗണിക്കാം.

ഒരു സ്ഥിരബലം, $F$ ഒരു വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിക്കട്ടെ. വസ്തു ബലത്തിന്റെ ദിശയിൽ (ചിത്രം 10.1) ഒരു ദൂരം, $s$ സ്ഥാനാന്തരം ചെയ്യപ്പെടട്ടെ. $W$ ചെയ്ത പ്രവൃത്തിയായിരിക്കട്ടെ. ബലത്തിന്റെയും സ്ഥാനാന്തരത്തിന്റെയും ഗുണനഫലത്തിന് തുല്യമാണ് പ്രവൃത്തി എന്ന് നാം നിർവചിക്കുന്നു.

ചെയ്ത പ്രവൃത്തി $=$ ബലം $\times$ സ്ഥാനാന്തരം

ചിത്രം 10.1

അങ്ങനെ, ഒരു വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ബലം ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി, ബലത്തിന്റെ പരിമാണത്തിനും ബലത്തിന്റെ ദിശയിൽ സഞ്ചരിച്ച ദൂരത്തിനും തുല്യമാണ്. പ്രവൃത്തിക്ക് പരിമാണം മാത്രമേയുള്ളൂ, ദിശയില്ല.

സമവാക്യം (10.1) ൽ, $F=1 N$ ഉം $s=1 m$ ഉം ആണെങ്കിൽ, ബലം ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി $1 N m$ ആയിരിക്കും. ഇവിടെ പ്രവൃത്തിയുടെ യൂണിറ്റ് ന്യൂട്ടൺ മീറ്റർ ( $N m$ ) അല്ലെങ്കിൽ ജൂൾ $(J)$ ആണ്. അങ്ങനെ, $1 J$ എന്നത് ഒരു വസ്തുവിൽ ഒരു ബലം $1 N$ പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, അതിനെ ബലത്തിന്റെ പ്രവർത്തനരേഖയിൽ $1 m$ സ്ഥാനാന്തരം ചെയ്യിക്കുമ്പോൾ ചെയ്യപ്പെടുന്ന പ്രവൃത്തിയുടെ അളവാണ്.

സമവാക്യം (10.1) ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം നോക്കുക. വസ്തുവിലെ ബലം പൂജ്യമാകുമ്പോൾ ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി എന്താണ്? വസ്തുവിന്റെ സ്ഥാനാന്തരം പൂജ്യമാകുമ്പോൾ ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി എന്തായിരിക്കും? പ്രവൃത്തി ചെയ്തിട്ടുണ്ടെന്ന് പറയാൻ പാലിക്കേണ്ട വ്യവസ്ഥകളെ സൂചിപ്പിക്കുക.

ഉദാഹരണം 10.1 $5 N$ ന്റെ ഒരു ബലം ഒരു വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. വസ്തു ബലത്തിന്റെ ദിശയിൽ $2 m$ സ്ഥാനാന്തരം ചെയ്യപ്പെടുന്നു (ചിത്രം 10.2). സ്ഥാനാന്തരം മുഴുവൻ ബലം വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിച്ചാൽ, ചെയ്ത പ്രവൃത്തി $5 N \times 2 m=10 N m$ അല്ലെങ്കിൽ $10 J$ ആണ്.

ചിത്രം 10.2

ബലവും സ്ഥാനാന്തരവും ഒരേ ദിശയിൽ ഉള്ള മറ്റൊരു സാഹചര്യം പരിഗണിക്കുക: ചിത്രം 10.4 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഒരു കുഞ്ഞ് നിലത്തിന് സമാന്തരമായി ഒരു കളിപ്പാവക്കാർ വലിക്കുന്നു. കാറിന്റെ സ്ഥാനാന്തര ദിശയിൽ കുഞ്ഞ് ഒരു ബലം പ്രയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ചെയ്ത പ്രവൃത്തി ബലത്തിന്റെയും സ്ഥാനാന്തരത്തിന്റെയും ഗുണനഫലത്തിന് തുല്യമായിരിക്കും. അത്തരം സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ബലം ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി പോസിറ്റീവ് ആയി എടുക്കപ്പെടുന്നു.

ചിത്രം 10.4

ഒരു വസ്തു ഒരു പ്രത്യേക ദിശയിൽ ഒരേപോലെയുള്ള പ്രവേഗത്തോടെ ചലിക്കുന്ന ഒരു സാഹചര്യം പരിഗണിക്കുക. ഇപ്പോൾ ഒരു എതിർബലം, $F$, വിപരീത ദിശയിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു. അതായത്, രണ്ട് ദിശകൾ തമ്മിലുള്ള കോൺ $180^{\circ}$ ആണ്. വസ്തു ഒരു സ്ഥാനാന്തരം $s$ ശേഷം നിർത്തട്ടെ. അത്തരമൊരു സാഹചര്യത്തിൽ, ബലം ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി, $F$ നെഗറ്റീവ് ആയി എടുക്കുകയും മൈനസ് ചിഹ്നം കൊണ്ട് സൂചിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ബലം ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി $F \times(-S)$ അല്ലെങ്കിൽ $(-F \times s)$ ആണ്.

മുകളിലെ ചർച്ചയിൽ നിന്ന് വ്യക്തമാകുന്നത്, ഒരു ബലം ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി പോസിറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കാം എന്നാണ്. ഇത് മനസ്സിലാക്കാൻ, നമുക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രവർത്തനം ചെയ്യാം:

പ്രവർത്തനം 10.4

• ഒരു വസ്തു ഉയർത്തുക. വസ്തുവിൽ നിങ്ങൾ പ്രയോഗിച്ച ബലം പ്രവൃത്തി ചെയ്യുന്നു. വസ്തു മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു. നിങ്ങൾ പ്രയോഗിച്ച ബലം സ്ഥാനാന്തര ദിശയിലാണ്. എന്നിരുന്നാലും, വസ്തുവിൽ ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

• ഈ ബലങ്ങളിൽ ഏതാണ് പോസിറ്റീവ് പ്രവൃത്തി ചെയ്യുന്നത്?

• ഏതാണ് നെഗറ്റീവ് പ്രവൃത്തി ചെയ്യുന്നത്?

• കാരണങ്ങൾ നൽകുക.

സ്ഥാനാന്തര ദിശയ്ക്ക് വിപരീതമായി ബലം പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി നെഗറ്റീവ് ആണ്. ബലം സ്ഥാനാന്തര ദിശയിലാകുമ്പോൾ ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി പോസിറ്റീവ് ആണ്.

ഉദാഹരണം 10.2 ഒരു കുറ്റിക്കാരൻ $15 kg$ ഭാരമുള്ള ഒരു ലഗേജ് നിലത്തുനിന്ന് ഉയർത്തി തലയിൽ $1.5 m$ ഉയരത്തിൽ വയ്ക്കുന്നു. അയാൾ ലഗേജിൽ ചെയ്ത പ്രവൃത്തി കണക്കാക്കുക.

പരിഹാരം:

ലഗേജിന്റെ പിണ്ഡം, $m=15 kg$ കൂടാതെ സ്ഥാനാന്തരം, $s=1.5 m$.

ചെയ്ത പ്രവൃത്തി, $$W=F \times s=m g \times s$$

$$ \hspace{45px}=15 kg \times 10 m s^{-2} \times 1.5 m$$

$$=225 kg m s^{-2} m$$

$$=225 N m=225 J$$

ചെയ്ത പ്രവൃത്തി $225 J$ ആണ്.

10.2 ഊർജം

ഊർജമില്ലാതെ ജീവിതം അസാധ്യമാണ്. ഊർജത്തിനുള്ള ആവശ്യകത എപ്പോഴും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. നമുക്ക് ഊർജം എവിടെ നിന്ന് ലഭിക്കും? സൂര്യൻ നമുക്ക് ഏറ്റവും വലിയ പ്രകൃതിദത്ത ഊർജ സ്രോതസ്സാണ്. നമ്മുടെ നിരവധി ഊർജ സ്രോതസ്സുകൾ സൂര്യനിൽ നിന്നാണ് ഉരുത്തിരിഞ്ഞത്. അണുക്കളുടെ ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്നും ഭൂമിയുടെ ഉള്ളിലെ നിന്നും വേലിയേറ്റങ്ങളിൽ നിന്നും നമുക്ക് ഊർജം ലഭിക്കും. മറ്റ് ഊർജ സ്രോതസ്സുകളെക്കുറിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് ചിന്തിക്കാനാകുമോ?

പ്രവർത്തനം 10.5

• ഊർജത്തിന്റെ ചില സ്രോതസ്സുകൾ മുകളിൽ പട്ടികപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. മറ്റ് നിരവധി ഊർജ സ്രോതസ്സുകളുണ്ട്. അവ പട്ടികപ്പെടുത്തുക.

• ചില ഊർജ സ്രോതസ്സുകൾ സൂര്യനാണ് കാരണം എന്ന് ചെറുകൂട്ടങ്ങളായി ചർച്ച ചെയ്യുക.

• സൂര്യനാണ് കാരണമല്ലാത്ത ഊർജ സ്രോതസ്സുകൾ ഉണ്ടോ?

ഊർജം എന്ന വാക്ക് നമ്മുടെ ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്, പക്ഷേ ശാസ്ത്രത്തിൽ നാം അതിന് ഒരു നിശ്ചിതവും കൃത്യവുമായ അർത്ഥം നൽകുന്നു. ഇനിപ്പറയുന്ന ഉദാഹരണങ്ങൾ പരിഗണിക്കാം: വേഗതയേറിയ ക്രിക്കറ്റ് പന്ത് നിശ്ചലമായ ഒരു വിക്കറ്റിൽ തട്ടുമ്പോൾ, വിക്കറ്റ് അകലെ തള്ളപ്പെടുന്നു. അതുപോലെ, ഒരു വസ്തു ഒരു നിശ്ചിത ഉയരത്തിലേക്ക് ഉയർത്തപ്പെടുമ്പോൾ പ്രവൃത്തി ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ് ലഭിക്കുന്നു. ഉയർത്തിയ ഒരു ചുറ്റിക തടിയിൽ വെച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ആണിയിൽ വീഴുമ്പോൾ അത് ആണി തടിയിലേക്ക് തള്ളുന്നത് നിങ്ങൾ കണ്ടിട്ടുണ്ടാകും. ഒരു കളിപ്പാവ (കളിപ്പാവക്കാർ പോലുള്ളവ) കുട്ടികൾ ചാട്ടി വലിക്കുന്നതും കളിപ്പാവ തറയിൽ വെക്കുമ്പോ