Forțele conservatoare și non-conservatoare

Toate forțele întâlnite în mecanica corpurilor macroscopice sunt împărțite în conservatoare și non-conservatoare. Chemat forțelor conservatoare a căror funcționare nu depinde de forma traseului între două puncte (atunci când se deplasează între corp).

Un exemplu este forțele conservatoare, cum ar fi gravitația. Se calculează activitatea acestei forțe în punctul de tranziție al materialului din poziția 1 în poziția 2 de-a lungul r12 segment:

Figura 4.3 - Determinarea forței de muncă de gravitație

în cazul în care h1 și h2 - înălțime, pe care punctul de material la începutul și sfârșitul căii. Acestea sunt măsurate de la orice nivel arbitrar, de exemplu, de la sol sau de la nivelul mării.

Formula pentru dreapta și la stânga în timp ce se deplasează de-a lungul unei curbe arbitrare 1a2 sau 1b2 (figura 0.3).

Pentru a dovedi acest lucru, avem nevoie de a împărți tot drumul prin planuri orizontale în secțiuni mici, fiecare dintre acestea pot fi luate ca o linie dreaptă. Aplicarea la fiecare secțiune a formulei derivate și se adaugă lucrarea rezultată, vom ajunge la rezultatul anterior. Astfel, operația de greutate nu depinde de forma de cale. Acesta este determinat numai de pozițiile inițiale și finale ale punctului de mișcare.

În plus, compararea

Concluzionăm că

adică, atunci când se deplasează într-un câmp gravitațional valoarea

Ea este, după cum știți, se numește energia totală a sistemului și suma energiei cinetice și potențiale. Sub energia potențială necesară pentru a înțelege valoarea de aici.

Un al doilea exemplu al forțelor conservatoare ale așa-numitele forțe centrale.

Un exemplu de o astfel de forță poate servi ca forță de atracție gravitațională a Pământului la Soare (sau Luna Pământului) ..

Ne arată că forța de lucru centrală depinde și de forma traseului este determinată numai de pozițiile inițiale și finale ale punctului material (Figura 4.4). Pentru a face acest lucru, vom efectua o deplasare infinitezimală.

Figura 4.4 - La definirea forțelor centrale

în care - incrementul distanței la centru (figura 4.4). Astfel,

Valoarea integrală Definite depinde numai de limitele inferioare și superioare și, prin urmare, nu depinde de forma de cale.

Toate forțele nu sunt conservatoare, numite forțe non-conservatoare. Acestea includ, mai presus de toate, așa-numitele forțe disipative, cum ar fi forțele de frecare care apar în timpul culisarea corpului în raport cu altul.

Forța de frecare, în acest caz, este întotdeauna îndreptată împotriva viteza, care este împotriva mișcarea corpului. Activitatea acestei forțe este întotdeauna negativ. Și în cazul în care organismul este deplasat spre stânga, iar apoi a revenit, este clar că valoarea totală a lucrării va fi negativ sau zero. Astfel, forța de muncă de frecare în timpul deplasării pe un circuit închis nu este zero!

Figura 4.5 - Lucrul forța de frecare pe o buclă închisă

Prin forțe non-conservatoare se aplică, de asemenea, forțele de rezistență care acționează asupra corpului atunci când se deplasează în mediul lichid sau gazos. Aceste forțe sunt numite uneori forte de frecare vâscoase. Spre deosebire de frecare de alunecare, ele sunt întotdeauna dependente de mărimea vitezei corpului și direcționată opus acestuia.