Estilo kontserbadorea ez indar baten izena, hala nola grabitatea, marruskadura-indarra etab. Indar kontserbadoreak indar baten izaera deskribatzen du. Objektu bati indar batek egindako lan osoa, objektua bere jatorrizko posiziotik aldentzen den bitartean objektua bere jatorrizko posiziora itzuli arte, zero bada, orduan indarra indar kontserbadorea da. Indar bat kontserbadorea dela esaten da indarrak objektu bati egindako lana ez bada objektuak hartzen duen bidearen araberakoa, baizik eta hasierako eta azken posizioen aldaketaren araberakoa soilik.
Estilo kontserbadorearen definizioa errazagoa da ulertzeko dagoeneko ulertzen baduzu fisikako lanaren ulermenaIndar kontserbadorearen kontzeptua ulertzeko, aztertu ondorengo bi adibide-galderak.
1. adibidea
Demagun objektu bat bertikalki gorantz mugitzen dela eta gero bertikalki behera mugitzen dela bere jatorrizko posiziora iritsi arte.
Objektu bat gorantz mugitzen denean, objektuaren desplazamenduaren norabidea gorantz da, grabitazio-indarraren edo pisuaren (w) norabidea, berriz, beherantz doa. Objektuaren desplazamenduaren norabidea grabitazio-indarraren aurkakoa da, beraz, grabitazio-indarrak lan negatiboa egiten du.
W1 = F s = wh (cos 180) = wh (-1) = – wh = – mgh
Objektu bat bere jatorrizko posiziorantz behera mugitzen denean, objektuaren desplazamenduaren norabidea beherantz doa eta grabitazio-indarraren norabidea ere beherantz doa. Objektuaren desplazamenduaren norabidea grabitazio-indarraren norabide berdina da, beraz, grabitazio-indarrak lan positiboa egiten du.
W2 = F s = wh (cos 0) = wh (1) = wh
Objektu bati gora eta gero behera mugitzen den bitartean grabitazio-indarrak egindako lan osoa zero da.
Wguztira =W1 +W2 = – zer + zer = 0
Adibidez, objektu baten masa (m) = 1 kg, grabitazio-azelerazioa (g) = 10 m/s2 eta altuera (h) = 1 metro orduan W1 = -10 Joule eta W2 = 10 Joule. Lan osoa = – 10 Joule + 10 Joule = 0
2. adibidea
Demagun haran batetik gailur batera mugitzen den objektu bat eta gero haranera itzultzen dena.
Objektu bat plano inklinatu batean mugitzen den bitartean, grabitazio-indarraren osagai horizontalak (w sin theta) bakarrik egiten du lana objektuaren gainean. Objektu bat haranetik plano inklinatuaren goialdera mugitzen denean, desplazamenduaren norabidea grabitazio-indarraren osagai horizontalaren norabidearen (w sin theta) aurkakoa da, beraz, grabitazio-indarrak lan negatiboa egiten du.
Grabitate-indarrak objektu bati haranetik gailurrera mugitzean egiten duen lana.
W1 = – F s = – (w sin theta)(s) = – ws sin theta
sin theta = h / s edo h = s sin theta denez, goiko formula honela aldatzen da:
W1 = – wh = – mgh
Objektu bat gailur batetik haran batera mugitzen denean, desplazamendua grabitazio-indarraren osagai horizontalaren norabide berean doa, beraz, grabitazio-indarrak lan positiboa egiten du.
W2 = wh = mgh
Ahalegin osoa
Wguztira = – mgh + mgh = 0
Adibidez, objektu baten masa (m) = 1 kg, grabitazio-azelerazioa (g) = 10 m/s2 eta altuera (h) = 1 metro orduan W1 = -10 Joule eta W2 = 10 Joule. Lan osoa = – 10 Joule + 10 Joule = 0
2. adibidean erabilitako formulan oinarrituta, ondoriozta daiteke grabitazio-indarrak objektu bati egindako lana plano inklinatu batean s distantzia mugitzen denean, objektua perpendikularki h distantzia mugitzen bada, grabitazio-indarrak objektuari egindako lan bera dela.
Beraz, grabitazio-indarrak egindako lana ez dago egindako bidearen araberakoa, altueraren aldaketaren araberakoa baizik. Beste era batera esanda, egindako lana grabitazio-indarra hasierako posizioaren eta azken posizioaren araberakoa da soilik.
Bi adibide hauek erakusten dute grabitazio-indarra indar kontserbadorea dela. Indar bat indar kontserbadorea da bi baldintza betetzen baditu. Lehenik eta behin, indarrak objektu batean egindako lan osoa, objektua hasierako posiziotik urruntzen den bitartean hasierako posiziora itzuli arte, zero da (konparatu 1. adibidea). Bigarrenik, indarrak objektu batean egindako lan osoa ez dago objektuak hartutako bidearen araberakoa, baizik eta posizio-aldaketaren araberakoa (konparatu 2. adibidea).
Indar kontserbadoreen barruan sartzen diren indar batzuk hauek dira: grabitazio-indarra, indar elektrikoa eta indar magnetikoa.
3. adibidea
Coulomb-indarra eta grabitazio-indarra indar kontserbadoreak dira.
Zeren eta
Coulomb indarra eta grabitazio-indarra distantziaren karratuarekiko alderantziz proportzionalak dira
Eztabaida
Indar elektrikoa eta grabitazio-indarra indar kontserbadoreak dira, ez beren magnitudeak distantziaren karratuarekiko alderantziz proportzionalak direlako. Biak dira indar kontserbadoreak, bi indar hauen eraginpean karga bat eramateko egindako lana ez baitago egindako bidearen edo ibilbidearen araberakoa, baizik eta kargaren hasierako eta amaierako posizioen araberakoa soilik.
Indar bat kontserbadorea da objektu bati egiten dion lana...
(1) hasierako egoeraren eta azken egoeraren araberakoa da soilik
(2) objektuaren energia potentzialaren aldaketaren berdina da
(3) ez da mugimendu-ibilbidearen formaren araberakoa
(4) ez da energia potentzialaren aldaketen menpekoa
Eztabaida
Indar bat kontserbadorea da objektu batean egiten duen lana baldin eta
(1) hasierako egoeraren eta azken egoeraren araberakoa da soilik
(3) ez da mugimendu-ibilbidearen formaren araberakoa
