Konservatiivinen tyyli ja ei-konservatiivinen tyyli

1. Konservatiivinen tyyli
Jos voiman tekemä työ kappaleen liikkuessa lähtöasennostaan ​​siihen, kunnes kappale palaa lähtöasentoonsa, on nolla, voimaa kutsutaan konservatiiviseksi voimaksi.
Tässä on esimerkkejä konservatiivisista tyyleistä.

1.1. Painovoima
Tarkastellaan kappaletta, joka liikkuu pystysuunnassa ylöspäin, kunnes se saavuttaa maksimikorkeuden, ja sitten alaspäin alkuperäiseen asentoonsa. Kun se liikkuu pystysuunnassa ylöspäin matkan h, painovoima on vastakkaiseen suuntaan kuin kappaleen siirtymä. Koska se on vastakkaiseen suuntaan kuin kappaleen siirtymä, painovoima tekee kappaleeseen negatiivista työtä.
W = wh cos (180^o) = – wh = – mgh
Saavutettuaan maksimikorkeutensa kappale liikkuu alaspäin kohti alkuperäistä asentoaan matkan h. Alaspäin liikkuessaan painovoima on samaan suuntaan kuin kappaleen siirtymä. Koska se on samaan suuntaan kuin siirtymä, painovoima tekee positiivista työtä.
W = wh cos (0^o) = – wh = – mgh
Kappaleen massa (m), painovoimakiihtyvyys (g) ja korkeus (h) ovat samat, joten painovoiman tekemä työ, kun kappale alkaa liikkua pystysuunnassa ylöspäin, kunnes se palaa alkuperäiseen asentoonsa, on nolla.
W = mgh – mgh
W = 0

1.2. Jousivoima
Tarkastellaan vaakasuoraan asetettua jousta. Jos jousen oikeaa päätä työnnetään tai puristetaan vasemmalle, jousi kohdistaa myös voiman oikealle. Voit todistaa tämän puristamalla jousta kokoon. Aseta esimerkiksi esine jousen oikealle päälle ja työnnä sitten esinettä vasemmalle. Kun jousi on taipunut, ota kätesi pois painolta ja jouselta. Kun kätesi ei enää kosketa jousta, esine työntää painoa oikealle. Kun esine liikkuu vasemmalle, esineen liikesuunta on vastakkainen jousivoiman suuntaan nähden. Koska voima on vastakkaisiin suuntiin, jousivoima tekee negatiivista työtä.
W = – ½ kx²
Kun kappale liikkuu oikealle, kuorman liike- tai siirtymäsuunta on sama kuin jousivoiman suunta. Koska ne ovat samaan suuntaan, jousivoima tekee positiivista työtä.
W = ½ kx²
Käytetyt jouset ovat samat, joten jousivakio (k) on sama. Myös jousen siirtymä on sama. Näin ollen painovoiman tekemä työ, kun kappale alkaa liikkua vasemmalle matkan x ja palaa sitten oikealle matkan x, on nolla.
W = ½ kx² – ½ kiloa²
Painovoiman ja jousivoiman tekemä työ kappaleen liikkuessa lähtöasennostaan ​​siihen, kunnes se palaa alkuperäiseen asentoonsa, on nolla. Jos voiman tekemä työ kappaleen liikkuessa lähtöasennostaan ​​siihen, kunnes se palaa alkuperäiseen asentoonsa, on nolla, voimaa kutsutaan konservatiiviseksi voimaksi.

2. Epäkonservatiivinen tyyli

Jos voiman tekemä työ kappaleen liikkuessa lähtöasennostaan ​​takaisin lähtöasentoonsa ei ole nolla, voimaa kutsutaan ei-konservatiiviseksi voimaksi.
Tässä on esimerkkejä konservatiivisista tagityyleistä.
2.1 Työntövoima ja kineettinen kitkavoima
Tarkastellaan kappaletta, jota työnnetään oikealle ja sitten uudelleen vasemmalle. Kun se liikkuu tai siirtyy oikealle, kappaleen siirtymän suunta on sama kuin työntövoiman suunta (F) ja vastakkainen kuin kineettisen kitkavoiman (f) suunta._k). Koska se on samaan suuntaan kuin siirtymä, työntävä voima tekee positiivista työtä kappaleeseen.
W = F s

Toisaalta kineettinen kitka tekee negatiivista työtä kappaleelle.
W = – f_k s
Kun kappale liikkuu tai siirtyy vasemmalle, kappaleen siirtymän suunta on sama kuin työntövoiman suunta ja vastakkainen kineettisen kitkavoiman suuntaan nähden. Koska se on samaan suuntaan kuin siirtymä, työntövoima tekee positiivista työtä kappaleeseen.
W = F s
Toisaalta kineettinen kitka tekee negatiivista työtä kappaleelle.
W = – f_k s
Työntövoiman ja kineettisen kitkavoiman kappaleeseen tekemä työ, kun kappale alkaa liikkua lähtöasennostaan, kunnes se palaa lähtöasentoonsa, on W = 2 F⁻¹ ja W = -2 f⁻¹._k s
Työntövoiman ja kineettisen kitkavoiman tekemä työ kappaleen liikkuessa lähtöasennostaan ​​siihen, kunnes se palaa lähtöasentoonsa, ei ole nolla.
Jos voiman tekemä työ kappaleen liikkuessa lähtöasennostaan ​​takaisin lähtöasentoonsa ei ole nolla, voimaa kutsutaan ei-konservatiiviseksi voimaksi.

Viitteet