Konservativ stil og ikke-konservativ stil

1. Konservativ stil
Hvis det arbejde, der udføres af en kraft, når et objekt begynder at bevæge sig fra sin udgangsposition, indtil objektet vender tilbage til sin udgangsposition, er lig med nul, kaldes kraften en konservativ kraft.
Her er nogle eksempler på konservative stilarter.

1.1. Alvor
Forestil dig et objekt, der bevæger sig lodret opad, indtil det når en maksimal højde, og derefter bevæger sig nedad til sin oprindelige position. Når det bevæger sig lodret opad en afstand h, er tyngdekraften i den modsatte retning af objektets forskydning. Fordi den er i den modsatte retning af objektets forskydning, udfører tyngdekraften negativt arbejde på objektet.
W = wh cos (180^o) = – hv = – mgh
Efter at have nået sin maksimale højde, bevæger objektet sig nedad mod sin oprindelige position med en afstand h. Når objektet bevæger sig nedad, er tyngdekraften i samme retning som objektets forskydning. Fordi den er i samme retning som forskydningen, udfører tyngdekraften positivt arbejde.
W = wh cos (0^o) = – hv = – mgh
Objektets masse (m), tyngdeaccelerationen (g) og højden (h) er de samme, derfor er det arbejde, der udføres af tyngdekraften, når objektet begynder at bevæge sig lodret opad, indtil det vender tilbage til sin oprindelige position, lig med nul.
W = mgh – mgh
W=0

1.2. Fjederkraft
Forestil dig en fjeder placeret vandret. Hvis den højre ende af fjederen skubbes eller komprimeres til venstre, udøver fjederen også en kraft til højre. Du kan bevise dette ved at komprimere fjederen. Placer for eksempel en genstand på den højre ende af fjederen, og skub derefter genstanden til venstre. Når fjederen er afbøjet, fjern din hånd fra vægten og fjederen. Når din hånd ikke længere rører fjederen, skubber genstanden vægten til højre. Når genstanden bevæger sig til venstre, er retningen af ​​genstandens bevægelse modsat retningen af ​​fjederkraften. Fordi kraften er i modsatte retninger, udfører fjederkraften negativt arbejde.
W = – ½ kx²
Når en genstand bevæger sig til højre, er retningen af ​​lastens bevægelse eller forskydning den samme som retningen af ​​fjederkraften. Fordi de er i samme retning, udfører fjederkraften positivt arbejde.
W = ½ kx²
De anvendte fjedre er de samme, så fjederkonstanten (k) er den samme. Fjederforskydningen er også den samme. Derfor er det arbejde, der udføres af tyngdekraften, når objektet begynder at bevæge sig til venstre en afstand x og derefter vender tilbage til højre en afstand x, lig med nul.
W = ½ kx² – ½ kx²
Det arbejde, der udføres af tyngdekraften og fjederkraften under bevægelsen af ​​et objekt fra dets udgangsposition, indtil det vender tilbage til sin oprindelige position, er nul. Hvis det arbejde, der udføres af en kraft, når et objekt begynder at bevæge sig fra sin udgangsposition, indtil det vender tilbage til sin oprindelige position, er nul, kaldes kraften en konservativ kraft.

2.      Ikke-konservativ stil

Hvis det arbejde, der udføres af en kraft, når et objekt begynder at bevæge sig fra sin udgangsposition, indtil det vender tilbage til sin oprindelige position, ikke er lig med nul, kaldes kraften en ikke-konservativ kraft.
Her er nogle eksempler på konservative tag-stilarter.
2.1 Trykkraft og kinetisk friktionskraft
Forestil dig en genstand, der skubbes til højre og derefter igen til venstre. Når den bevæger sig eller forskydes til højre, er retningen af ​​genstandens forskydning den samme som retningen af ​​skubbekraften (F) og modsat retningen af ​​den kinetiske friktionskraft (f)._kFordi den er i samme retning som forskydningen, udfører trykkraften positivt arbejde på objektet.
W = Fs

På den anden side udfører kinetisk friktion negativt arbejde på et objekt.
W = – f_k s
Når et objekt bevæger sig eller forskyder sig til venstre, er retningen af ​​objektets forskydning den samme som retningen af ​​skubbekraften og modsat retningen af ​​den kinetiske friktionskraft. Fordi den er i samme retning som forskydningen, udfører skubbekraften positivt arbejde på objektet.
W = Fs
På den anden side udfører kinetisk friktion negativt arbejde på et objekt.
W = – f_k s
Det arbejde, der udføres af skubbekraften og den kinetiske friktionskraft på et objekt, når objektet begynder at bevæge sig fra sin udgangsposition, indtil det vender tilbage til sin udgangsposition, er W = 2 F/s og W = -2 f_k s
Arbejdet udført af trykkraften og den kinetiske friktionskraft, mens objektet begynder at bevæge sig fra sin udgangsposition, indtil objektet vender tilbage til sin udgangsposition, er ikke lig med nul.
Hvis det arbejde, der udføres af en kraft, når et objekt begynder at bevæge sig fra sin udgangsposition, indtil det vender tilbage til sin oprindelige position, ikke er lig med nul, kaldes kraften en ikke-konservativ kraft.

Referencer