Konzervativní styl a nekonzervativní styl

1. Konzervativní styl
Pokud je práce vykonaná silou od začátku pohybu tělesa z jeho původní polohy do jeho návratu do původní polohy rovna nule, pak se tato síla nazývá konzervativní síla.
Zde je několik příkladů konzervativních stylů.

1.1. Gravitace
Uvažujme objekt, který se pohybuje svisle nahoru, dokud nedosáhne maximální výšky, a poté se pohybuje dolů do své původní polohy. Jak se objekt pohybuje svisle nahoru o vzdálenost h, gravitační síla působí v opačném směru než je směr posunutí objektu. Protože je v opačném směru než je směr posunutí objektu, gravitační síla na něj vykonává zápornou práci.
W = wh cos (180^o) = – wh = – mgh
Po dosažení maximální výšky se objekt pohybuje směrem dolů ke své původní poloze o vzdálenost h. Při pohybu dolů má gravitační síla stejný směr jako posunutí objektu. Protože je ve stejném směru jako posunutí, gravitační síla vykonává kladnou práci.
W = wh cos (0^o) = – wh = – mgh
Hmotnost objektu (m), gravitační zrychlení (g) a výška (h) jsou stejné, proto je práce, kterou gravitační síla vykoná, když se objekt začne pohybovat svisle nahoru, dokud se nevrátí do své původní polohy, rovna nule.
W = mgh – mgh
W=0

1.2. Síla pružiny
Uvažujme pružinu umístěnou vodorovně. Pokud je pravý konec pružiny tlačen nebo stlačen doleva, pružina také vyvíjí sílu doprava. To lze dokázat stlačením pružiny. Například umístěte předmět na pravý konec pružiny a poté jej zatlačte doleva. Poté, co se pružina vychýlí, sejměte ruku ze závaží a pružiny. Jakmile se vaše ruka již nedotýká pružiny, předmět tlačí závaží doprava. Když se předmět pohybuje doleva, směr pohybu předmětu je opačný než směr síly pružiny. Protože síla působí v opačných směrech, síla pružiny vykonává zápornou práci.
Š = – ½ kx²
Když se objekt pohybuje doprava, směr pohybu nebo posunutí zatížení je stejný jako směr síly pružiny. Protože působí ve stejném směru, síla pružiny vykonává kladnou práci.
Š = ½ kx²
Použité pružiny jsou stejné, takže konstanta pružiny (k) je stejná. Posunutí pružiny je také stejné. Práce vykonaná gravitací, když se objekt začne pohybovat doleva o vzdálenost x a poté se vrátí doprava o vzdálenost x, je tedy rovna nule.
Š = ½ kx² – ½ km²
Práce vykonaná gravitační silou a silou pružiny během pohybu objektu z jeho počáteční polohy do jeho návratu do původní polohy je nulová. Pokud je práce vykonaná silou od začátku pohybu objektu z jeho počáteční polohy do jeho návratu do původní polohy nulová, pak se tato síla nazývá konzervativní silou.

2. Nekonzervativní styl

Pokud práce vykonaná silou od začátku pohybu tělesa z jeho původní polohy do jeho návratu do původní polohy není rovna nule, pak se tato síla nazývá nekonzervativní silou.
Zde je několik příkladů konzervativních stylů tagů.
2.1 Tahová síla a kinetická třecí síla
Uvažujme objekt, který je tlačen doprava a poté znovu doleva. Když se pohybuje nebo posouvá doprava, směr jeho posunutí je stejný jako směr tlačné síly (F) a opačný než směr kinetické třecí síly (f)._k). Protože je ve stejném směru jako posunutí, tlačná síla vykonává na tělese kladnou práci.
W = F s

Na druhou stranu kinetické tření vykonává na objektu negativní práci.
W = – f_k s
Když se objekt pohybuje nebo posouvá doleva, směr jeho posunutí je stejný jako směr tlačné síly a opačný než směr kinetické třecí síly. Protože je ve stejném směru jako posunutí, tlačná síla vykonává na objektu kladnou práci.
W = F s
Na druhou stranu kinetické tření vykonává na objektu negativní práci.
W = – f_k s
Práce, kterou vykoná tlačná síla a kinetická třecí síla na tělese od jeho začátku do návratu do původní polohy, je W = 2 F s a W = -2 f_k s
Práce vykonaná tlačnou silou a kinetickou třecí silou od začátku pohybu tělesa z jeho počáteční polohy do jeho návratu do původní polohy se nerovná nule.
Pokud práce vykonaná silou od začátku pohybu tělesa z jeho původní polohy do jeho návratu do původní polohy není rovna nule, pak se tato síla nazývá nekonzervativní silou.

Odkaz