ಕೆಲಸ

ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಬಲ ಪ್ರಯೋಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟು, ಆ ವಸ್ತು ಬಲ ಪ್ರಯೋಗಿಸಿದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟಗೂಂಡಿದ್ದರೆ, ಬಲವು ಕೆಲಸ (ಕಾರ್ಯ) ಮಾಡಿದೆ ಎನ್ನಲಾಗುವುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಒಂದು ಚಂಡನ್ನು, ನೆಲದಿಂದ ಎತ್ತರ ಹಿಡಿದು ಬಿಟ್ಟಾಗ, ಅದು ನೆಲಕ್ಕೆ ಬೀಳುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅಲ್ಲಿ ಆಗಿರುವ ಕೆಲಸವು, ಚಂಡಿನ ತೂಕ (ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ) ಮತ್ತು ನೆಲದಿಂದ ಇರುವ ಎತ್ತರ (ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟ) ದ ಗುಣಲಬ್ಧವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಏಕಮಾನ ಮತ್ತು ಮಾನಕ

ಅಂತರಾ‍‍‍‍‍ಷ್ಟ್ರೀಯ ಮಾನಕ ಸಂಸ್ಥೆಯ (SI) ಪ್ರಕಾರ ಕೆಲಸವನ್ನು ಜೌಲ್ (joule). ಅಂದರೆ, ಒಂದು ನ್ಯೂಟನ್ ಬಲ ಪ್ರಯೋಗದಿಂದ ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಒಂದು ಮೀಟರ್ ಚಲಿಸಿದ್ದರೆ ಒಂದು ಜೌಲ್ ಕೆಲಸ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಕೆಲಸದ ಏಕಮಾನವನ್ನು ನ್ಯೂಟನ್-ಮೀಟರ್ (Newton-meter ಅಥವಾ N-m) ಅಲ್ಲಿ ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಅಳತೆ/ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಜೌಲ್ ಗೆ ಸಮವಾದರೂ, ತಿರುಗುಬಲ (Torque) ಕ್ಕೆ ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಮಾನಕವಾದ್ದರಿಂದ ಗೊಂದಲ ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. SI ಅಲ್ಲದ ಕೆಲಸದ ವಿವಿಧ ಏಕಮಾನಗಳಿವೆ. ಕಿಲೋ ವ್ಯಾಟ್-ಗಂಟೆ (kW-hour), ಲೀಟರ್-ಅಟ್ಮೋಸ್ಪೀರ್, hp-hour ಇತ್ಯಾದಿ. ಕೆಲಸ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣತೆ ಒಂದೇ ಭೌತಿಕ ಆಯಾಮ ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಉಷ್ಣತೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುವ ಮಾನಕಗಳಾದ ಕ್ಯಾಲೋರಿ, ಥೆರ್ಮ್, BTU ಗಳನ್ನು ಕೆಲಸಕ್ಕೆ ಬಳಸಲಾಗುತ‍್ತದೆ.

ಕೆಲಸ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ

ಒಂದು ಸ್ತಿರ ಬಲ F ಅನ್ನು ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗಸಿದಾಗ, ಬಲ ಪ್ರಯೋಗಿಸಿದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲೇ ಅದು s ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟ (ಗಮನಿಸಿ ಸ್ಥಾನ ಅಲ್ಲ) ಆಗಿದ್ದರೆ, ಆಗಿರುವ ಕೆಲಸ W ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಬರೆಯಬಹುದು:

$W=Fs.$

ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ೧೫ ನ್ಯೂಟನ್‍ಗಳಿರುವ ಒಂದು ಬಲವನ್ನು (F = 10 N) ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗಿಸಿದಾಗ ಅದು ೨ ಮೀಟರ ಚಲಿಸಿದರೆ (s = 2 m), ಅಗ ಅಗಿರುವ ಕೆಲಸ ೩೦ ಜೌಲ್ W = (15 N)(2 m) = 30 N m = 30 J ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿ ೧.೫kg ಇರುವ ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು (‍F=ma, 1.5x10m/s²), ೨ ಮೀಟರ (ಹೆಚ್ಚು ಕಢಿಮೆ ತನ್ನ ಎತ್ತರಕ್ಕೆ) ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ಎತ್ತಲು ಗುರತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಮಾಡಿದ ಕೆಲಸ ೩೦ ಜೌಲ್ ಗಳು. ಆ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಬಾರವಾದ ವಸ್ತು ಎತ್ತಲು, ಅಥವಾ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಎತ್ತರ ಎತ್ತಲು ಎರಡ ಪಟ್ಟು ಕೆಲಸ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಕಲಸವು ಶಕ್ತಿಗೆ ಹತ್ತಿರ ಸಂಬಂಧಿಸದ್ದಾಗಿದೆ. ಉಂಟಾದ ಉಷ್ಣತೆಯಿಂದ ವ್ಯವಸ್ತೆ ಮಾಡಿದ ಕೆಲಸವನ್ನು ಕಳೆದರೆ ಅದು ಒಟ್ಟು ವ್ಯವಸ್ತೆಯ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆlaw of conservation of energy (see the first law of thermodynamics),

$dE=\delta Q-\delta W,$

ಇಲ್ಲಿ $\delta$ ಉಷ್ಣತೆ (Q) and ಕೆಲಸ (W) ದಲ್ಲಿ ಆದ ಸಣ್ಣ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.