Law of Conservation of Energy: Energy can neither be created nor be destroyed; it can only be transformed from one form to another. Total mechanical energy ($E = KE + PE$) in an isolated system under conservative forces remains constant. Mathematically, $\Delta KE + \Delta PE = 0$.
Kinetic Energy (KE): The energy possessed by a body by virtue of its motion. Expressed by the formula $KE = \frac{1}{2}mv^2$, where $m$ is mass in kilograms ($kg$) and $v$ is velocity in meters per second ($m/s$). SI unit is Joule ($J$).
Potential Energy (PE): The energy stored within a body due to its position, state, or configuration. Gravitational potential energy is given by $PE = mgh$, where $g$ is acceleration due to gravity ($9.8\,m/s^2$) and $h$ is height in meters.
Mechanical Wave Propagation: Sound waves are longitudinal mechanical waves requiring a material medium (solid, liquid, or gas) for propagation. They cannot travel through a vacuum because particles are necessary to transfer vibrational energy via elastic collisions.
Exam Pro-Tip: In conservation of energy questions, remember that air resistance (non-conservative force) converts mechanical energy into thermal energy, meaning total mechanical energy decreases while total universal energy remains constant.
Memory Mnemonic:
MELT — Mass, Energy, Law, Total constant (Energy transformations conserve total quantity).ऊर्जा संरक्षण का नियम: ऊर्जा न तो उत्पन्न की जा सकती है और न ही नष्ट की जा सकती है; इसे केवल एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित किया जा सकता है। एक विलगित निकाय (isolated system) में संरक्षी बलों के अंतर्गत कुल यांत्रिक ऊर्जा ($E = KE + PE$) स्थिर रहती है। गणितीय रूप से, $\Delta KE + \Delta PE = 0$।
गतिज ऊर्जा (KE): किसी वस्तु में उसकी गति के कारण निहित ऊर्जा। इसे सूत्र $KE = \frac{1}{2}mv^2$ द्वारा व्यक्त किया जाता है, जहाँ $m$ द्रव्यमान किलोग्राम ($kg$) में है और $v$ वेग मीटर प्रति सेकंड ($m/s$) में है। एसआई इकाई जूल ($J$) है।
स्थितिज ऊर्जा (PE): किसी वस्तु में उसकी स्थिति, अवस्था या विन्यास के कारण संचित ऊर्जा। गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा $PE = mgh$ द्वारा दी जाती है, जहाँ $g$ गुरुत्वीय त्वरण ($9.8\,m/s^2$) है और $h$ मीटर में ऊँचाई है।
यांत्रिक तरंग प्रसार: ध्वनि तरंगें अनुदैर्ध्य यांत्रिक तरंगें हैं जिन्हें प्रसार के लिए एक भौतिक माध्यम (ठोस, द्रव या गैस) की आवश्यकता होती है। वे निर्वात से होकर नहीं गुजर सकतीं क्योंकि प्रत्यास्थ टक्करों के माध्यम से कंपन ऊर्जा को स्थानांतरित करने के लिए कणों की आवश्यकता होती है।
परीक्षा प्रो-टिप: ऊर्जा संरक्षण के प्रश्नों में, याद रखें कि वायु प्रतिरोध (असंरक्षी बल) यांत्रिक ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित कर देता है, जिसका अर्थ है कि कुल यांत्रिक ऊर्जा घट जाती है जबकि ब्रह्मांड की कुल ऊर्जा स्थिर रहती है।
स्मृति सहायक (Mnemonic):
MELT — Mass (द्रव्यमान), Energy (ऊर्जा), Law (नियम), Total constant (कुल स्थिर) (ऊर्जा रूपांतरण कुल मात्रा को संरक्षित रखते हैं)।