Work, energy and power Tamil revision study sheet in plain-language paragraphs for O/L Science Grade 10: the scientific definition of work, kinetic and gravitational potential energy formulas with worked examples, the law of conservation of energy, power and its units, mechanical efficiency and simple machines, renewable and non-renewable energy resources including Sri Lanka's energy mix, and common exam mistakes — grounded in the Grade 10 Unit 18 O/L Science lesson.

🏠 O/L அறிவியல் › அனைத்து மனப்படங்களும்

தரம் 10 · அலகு 18 · குறு குறிப்பு

🧠 மனப்படம்
⚡
வேலை, சக்தி, திறன்
Work, Energy and Power · Grade 10, Unit 18
இப்பக்கம் மனப்படத்தின் அதே உள்ளடக்கத்தை, தொடர் வாக்கியங்களாக விளக்கமாக எழுதப்பட்ட ஒரு revision sheet ஆகும் — முதலிலிருந்து இறுதிவரை வாசித்துப் படிக்க.

1 வேலை (Work)

நாள்வழக்கில் "வேலை" என்று நாம் பலவற்றைக் கூறினாலும், அறிவியலில் இதற்குக் குறிப்பிட்ட அர்த்தம் உண்டு: ஒரு விசை (force) ஒரு பொருளை அந்த விசையின் திசையில் நகர்த்தும்போது மட்டுமே வேலை (work) நடைபெறுகிறது என்று கூறுகிறோம்.

W = F × d

W = வேலை (ஜூல், J) · F = விசை (நியூட்டன், N) · d = இடப்பெயர்ச்சி (மீட்டர், m) · 1 J = 1 N·m

ஒரு முக்கியமான நிபந்தனை: பொருள் நகரும் திசை விசையின் திசைக்குச் செங்குத்தாக (perpendicular) இருந்தால் அந்த வேலை பூஜ்யமாகும். எடுத்துக்காட்டாக, கையில் பையைத் தூக்கிக்கொண்டு நேராக நடக்கும்போது — பையின் எடை கீழ்நோக்கியும், கை நகரும் திசை கிடைமட்டமாகவும் இருப்பதால், அவை ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக இருப்பதால், அந்த வேலை பூஜ்யமே.

தீர்க்கப்பட்ட உதாரணம்F = 50 N விசையால் ஒரு பொருளை d = 4 m தூரம் நகர்த்தினால்: W = F × d = 50 × 4 = 200 J.

💡 வேலை ஒரு திசையன் அல்ல — அது ஒரு அளவையன் (scalar).

2 சக்தி வகைகள் (Types of Energy)

சக்தி (energy) என்பது வேலை செய்யும் திறன். இதுவும் ஜூல் (J) அலகில் அளவிடப்படுகிறது.

2.1 இயக்கச்சக்தி (Kinetic Energy)

KE = ½mv²
உதாரணம்m = 2 kg, v = 10 m/s: KE = ½ × 2 × 10² = ½ × 2 × 100 = 100 J

2.2 நிலைச்சக்தி (Gravitational Potential Energy)

PE = mgh
உதாரணம்m = 2 kg, h = 5 m, g = 10 m/s²: PE = 2 × 10 × 5 = 100 J

2.3 சக்தியின் பிற வடிவங்கள்

சக்தி வகைஉதாரணம்மாறுவது
இரசாயனச் சக்திஉணவு, பெட்ரோல், மின்கலம்வெப்பம் / இயக்கமாக
வெப்பச்சக்திநெருப்பு, சூரியன்இயக்கம் / ஒளியாக
ஒலிச்சக்திபேச்சு, இசைகாதில் அதிர்வாக
ஒளிச்சக்திசூரியன், மின் விளக்குதாவர ஒளிச்சேர்க்கையாக
மின்சக்திமின்வலைவெப்பம் / ஒளி / இயக்கமாக
அணுச்சக்திஅணு உலைவெப்பம் → மின்சாரமாக

3 சக்தி பாதுகாப்பு விதி (Conservation of Energy)

சக்தி பாதுகாப்பு விதி: சக்தியைப் புதிதாக உருவாக்கவோ அழிக்கவோ இயலாது; அது ஒரு வடிவிலிருந்து மற்றொரு வடிவிற்கு மாற்றமடையும் மட்டுமே. மூடிய அமைப்பு ஒன்றில் மொத்த சக்தி எப்போதும் மாறிலியாகவே இருக்கும்.

3.1 ஊசல் (Pendulum) — சக்தி மாற்றம்

ஊசல் மிக உயர்ந்த புள்ளியில் இருக்கும்போது நிலைச்சக்தி (PE) அதிகம், இயக்கச்சக்தி (KE) பூஜ்யம் — ஏனெனில் அது நிலையாக நிற்கிறது. மிகக் கீழ்ப் புள்ளியில் PE பூஜ்யமாகி, KE அதிகமாகிறது — ஏனெனில் அது வேகமாக நகர்கிறது. இடைப்பட்ட புள்ளிகளில் PE + KE எப்போதும் மாறிலியாக இருக்கும்.

3.2 விழும் பந்து — உதாரணம்

உதாரணம்m = 0.2 kg, h = 5 m, g = 10 m/s²: தொடக்கத்தில் மேலே — PE = mgh = 0.2×10×5 = 10 J, KE = 0. தரையை அடையும்போது — PE = 0, KE = 10 J. உராய்வைப் புறக்கணித்தால், மேலிருந்த PE அனைத்தும் KE ஆக மாறியது.

4 திறன் (Power)

திறன் (power) என்பது ஒரு விநாடியில் செய்யப்படும் வேலையின் அளவு — அல்லது ஒரு விநாடியில் மாற்றப்படும் சக்தியின் அளவு.

P = W/t = E/t

P = திறன் (வாட், W) · W = வேலை (ஜூல், J) · t = நேரம் (விநாடி, s) · 1 W = 1 J/s

உதாரணம் 1W = 600 J, t = 30 s: P = 600/30 = 20 W
உதாரணம் 2 — P = FvF = 100 N விசையில் v = 5 m/s வேகத்தில் நகர்ந்தால்: P = F × v = 100 × 5 = 500 W
அலகுமாற்றம்
1 கிலோவாட் (kW)= 1000 W
1 குதிரைத்திறன் (hp)= 746 W
1 யூனிட் மின்சாரம் (kWh)= 3,600,000 J

5 இயந்திர திறன் (Mechanical Efficiency)

உண்மையில் எந்த இயந்திரமும் 100% திறன் கொண்டதல்ல — உராய்வும் (friction) வெப்ப இழப்பும் (heat loss) சில சக்தியை வீணாக்கின்றன.

Efficiency = (பயனுள்ள வெளியீட்டு சக்தி ÷ மொத்த உள்ளீட்டு சக்தி) × 100%

திறன் எப்போதும் 100%-க்குக் குறைவாகவே இருக்கும்.

சொல்இலக்கணம்சூத்திரம்
இயந்திர நன்மை (MA)Mechanical AdvantageMA = சுமை ÷ முயற்சி
வேக விகிதம் (VR)Velocity RatioVR = முயற்சி நகரும் தூரம் ÷ சுமை நகரும் தூரம்
திறன்—(MA ÷ VR) × 100%

எளிய இயந்திரங்களுக்கு உதாரணங்கள்: தாங்குகோல் (lever), கப்பி (pulley), சாய்தளம் (inclined plane), சக்கரம்-அச்சு (wheel and axle).

6 சக்தி வளங்கள் (Energy Resources)

வகைமூலங்கள்தீமை
புதுப்பிக்க முடியாதவைநிலக்கரி, பெட்ரோல், இயற்கை எரிவாயு, அணுசக்திதீர்ந்துவிடும்; CO₂ வெளியிடும்
புதுப்பிக்கக்கூடியவைசூரிய சக்தி, காற்று, நீர்மின்சக்தி, உயிர்ச்சக்தி, அலை சக்தி, புவி வெப்பசக்திவானிலை சார்பு; பரப்பு தேவை

இலங்கையின் சக்தி வளங்கள்: நீர்மின்சக்தி (hydropower) முக்கிய மூலமாக இருக்கிறது — விக்டோரியா, மஹாவேலி திட்டங்கள் இதற்கு உதாரணம். சூரிய சக்தி (solar) வீடுகளிலும் வணிகத்திலும் வளர்ந்து வருகிறது. தென்னை தொகுதி மற்றும் விவசாய கழிவுகளிலிருந்து உயிர்ச்சக்தி (biomass) பெறப்படுகிறது. பெட்ரோலும் டீசலும் இறக்குமதி செய்யப்படுவதால் அவற்றின் விலை அதிகமாக இருக்கிறது.

சுருக்கமான சொற்கள் · Key Terms
Work = வேலை (W = Fd)
Energy = சக்தி
Kinetic Energy = இயக்கச்சக்தி (KE = ½mv²)
Potential Energy = நிலைச்சக்தி (PE = mgh)
Power = திறன் (P = W/t)
Watt = வாட் (1 W = 1 J/s)
Conservation of Energy = சக்தி பாதுகாப்பு விதி
Mechanical Efficiency = இயந்திர திறன்
Renewable Energy = புதுப்பிக்கக்கூடிய சக்தி
Non-renewable Energy = புதுப்பிக்க முடியாத சக்தி
learn.gtdigital.tech/ol/science/ Goperamanan Thirusenthivel, MSc · GT Digital