Forțele conservatoare

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 19 aprilie 2017; verificările necesită 4 modificări .

În fizică , forțele conservative (forțele potențiale) sunt forțe a căror activitate nu depinde de tipul de traiectorie , de punctul de aplicare a acestor forțe și de legea mișcării lor și este determinată doar de poziția inițială și finală a acestui punct . 1] . O definiție echivalentă este următoarea: forțele conservatoare sunt acele forțe al căror lucru de-a lungul oricărei traiectorii închise este egal cu 0.

În fizica teoretică, se disting doar patru tipuri de forțe, fiecare dintre ele conservatoare (vezi interacțiunile fundamentale ). În programa școlară de fizică, forțele sunt împărțite în conservatoare și neconservatoare. Exemple de forțe conservative sunt: gravitația , forța elastică , forța de interacțiune Coulomb ( electrostatică ). Un exemplu de forță neconservativă este forța de frecare .

Unii autori consideră forțele mecanice a fi forțe conservatoare, al căror lucru pe orice traiectorie închisă este egal cu zero și depinzând doar de coordonatele [2] [3] . Dacă forțele mecanice depind nu numai de coordonate, ci și de viteze și sunt întotdeauna direcționate perpendicular pe viteză, atunci ele se numesc forțe giroscopice [4] [5] .

Dacă în sistem acţionează numai forţe conservative, atunci energia mecanică a sistemului este conservată.

Pentru forțele conservatoare, sunt valabile următoarele egalități:

\int \limits _{C_{1}}{\vec {F}}\cdot d{\vec {l}}=\int \limits _{C_{2}}{\vec {F}} \cdot d{\vec {l}}

- munca produsă de o forță conservatoare este determinată numai de pozițiile inițiale și finale ale punctului de aplicare a acesteia și nu depinde de alegerea traiectoriei de-a lungul căreia se mișcă corpul;

\oint \limits _{C}{{\vec {F}}\cdot d{\vec {l}}}=0

— lucrul forțelor conservatoare de-a lungul unui contur închis arbitrar este egal cu 0;

\nabla \times {\vec {F}}=0

— rotorul forțelor conservative este egal cu 0;

{\vec {F}}=\nabla U

- forța conservativă este un gradient al unei funcții scalare numită forță. Această funcție este egală cu energia potențială luată cu semnul opus. În consecință, și sunt legate de relație

U

E_{p},

\vec{F}

E_{p}

{\vec {F}}=-\nabla E_{p}.

Astfel, forța conservativă este întotdeauna îndreptată în direcția energiei potențiale descrescătoare.

Vezi și

Note

↑ Forța potențială // Dicționar enciclopedic fizic. Ch. ed. Prohorov A. M. - M . : „Enciclopedia Sovietică”, 1984. - S. 581. - 944 p.
↑ Sivukhin D.V. Mecanica. - M., Nauka, 1979. - p. 133
↑ Merkin D. R. Introducere în teoria stabilității mișcării. - M., Nauka, 1971. - p. 160
↑ Sivukhin D.V. Mecanica. - M., Nauka, 1979. - p. 135
↑ Merkin D. R. Introducere în teoria stabilității mișcării. - M., Nauka, 1971. - p. 85, 161

Dicționare și enciclopedii	Mare norvegian Britannica (online)