In konservative krêft is net de namme fan in krêft, lykas swiertekrêft, wriuwing, ensfh. In konservative krêft beskriuwt de aard fan in krêft. As it totale wurk dat in krêft op in objekt docht, yn 'e tiid dat it objekt fan syn oarspronklike posysje ôf beweecht oant it objekt weromkomt nei syn oarspronklike posysje, gelyk is oan nul, dan is de krêft in konservative krêft. In krêft wurdt konservative neamd as it wurk dat de krêft op in objekt docht net ôfhinklik is fan it paad dat it objekt nimt, mar allinich fan 'e feroaring yn syn begjin- en einposysjes.
It konsept fan konservative krêft is makliker te begripen as jo it konsept fan arbeid yn 'e natuerkunde al begripe . Bestudearje de folgjende twa foarbyldproblemen om it konsept fan konservative krêft te begripen.
Foarbyld 1
Beskôgje in objekt dat fertikaal omheech beweecht en dan beweecht it objekt fertikaal nei ûnderen nei syn oarspronklike posysje.
As in objekt omheech beweecht, is de rjochting fan 'e ferpleatsing fan it objekt omheech, wylst de rjochting fan 'e swiertekrêft of it gewicht (w) nei ûnderen is. De rjochting fan 'e ferpleatsing fan it objekt is tsjinoersteld oan 'e rjochting fan 'e swiertekrêft, dêrom docht de swiertekrêft negatyf wurk.
W 1 = F s = wh (cos 180) = wh (-1) = – wh = – mgh
As in objekt nei ûnderen beweecht nei syn oarspronklike posysje, is de rjochting fan 'e ferskowing fan it objekt nei ûnderen en de rjochting fan 'e swiertekrêft is ek nei ûnderen. De rjochting fan 'e ferskowing fan it objekt is itselde as de rjochting fan 'e swiertekrêft, dêrom docht de swiertekrêft posityf wurk.
W2 = Fs = wy (cos 0) = wy (1) = wy
It totale wurk dat de swiertekrêft op in objekt docht yn 'e tiid dat it objekt omheech en dan omleech beweecht, is gelyk oan nul.
W totaal = W 1 + W 2 = – wh + wh = 0
Bygelyks, de massa fan in objekt (m) = 1 kg, swiertekrêftfersnelling (g) = 10 m/s² en hichte (h) = 1 meter, dan is W1 = -10 Joule en W2 = 10 Joule. Totaal wurk = – 10 Joule + 10 Joule = 0
Foarbyld 2
Beskôgje in objekt dat fan in delling nei in pyk beweecht en dan werom nei it delling beweecht.
Salang't in objekt op in hellend flak beweecht, docht allinnich de horizontale komponint fan 'e swiertekrêft (w sin theta) wurk op it objekt. As in objekt fan it dal nei de top fan it hellende flak beweecht, is de rjochting fan ferpleatsing tsjinoersteld oan 'e rjochting fan 'e horizontale komponint fan 'e swiertekrêft (w sin theta), dêrom docht de swiertekrêft negatyf wurk.
It wurk dat de swiertekrêft op in objekt docht as it fan 'e delling nei de pyk beweecht.
W 1 = – F s = – (w sin theta)(s) = – ws sin theta
Omdat sin theta = h / s of h = s sin theta, dan wurdt de formule hjirboppe feroare nei
W 1 = – wh = – mgh
As in objekt fan in pyk nei in delling beweecht, is de ferpleatsing yn deselde rjochting as de horizontale komponint fan 'e swiertekrêft, dêrom docht de swiertekrêft posityf wurk.
W2 = wh = mgh
Totale ynspanning
Wtotaal = – mgh + mgh = 0
Bygelyks, de massa fan in objekt (m) = 1 kg, swiertekrêftfersnelling (g) = 10 m/s² en hichte (h) = 1 meter, dan is W1 = -10 Joule en W2 = 10 Joule. Totaal wurk = – 10 Joule + 10 Joule = 0
Op basis fan 'e formule dy't brûkt wurdt yn foarbyld 2, kin konkludearre wurde dat it wurk dat dien wurdt troch de swiertekrêft op in objekt as it objekt lâns in hellend flak beweecht oer in ôfstân fan s itselde is as it wurk dat dien wurdt troch de swiertekrêft op it objekt as it objekt loodrecht beweecht oer in ôfstân fan h.
Dat it wurk dat dien wurdt troch de swiertekrêft hinget net ôf fan it ôfleine paad, mar allinich fan 'e feroaring yn hichte. Mei oare wurden, it wurk dat dien wurdt troch de swiertekrêft hinget allinich ôf fan 'e begjin- en einposysjes.
Dizze twa foarbylden litte sjen dat de swiertekrêft in konservative krêft is. In krêft is in konservative krêft as it oan twa betingsten foldocht. Earst, it totale wurk dat de krêft op in objekt docht yn 'e tiid dat it objekt fan syn begjinposysje ôf beweecht oant it weromkomt nei syn begjinposysje is gelyk oan nul (fergelykje foarbyld 1). Twadde, it totale wurk dat de krêft op in objekt docht hinget net ôf fan it paad dat it objekt nimt, mar fan 'e feroaring yn posysje (fergelykje foarbyld 2).
Guon krêften dy't opnommen binne yn konservative krêften binne swiertekrêft, elektryske krêft, magnetyske krêft.
Foarbyld 3
Coulomb-krêft en swiertekrêft binne konservative krêften.
Omdat
De Coulomb-krêft en de swiertekrêft binne omgekeerd evenredich mei it kwadraat fan 'e ôfstân
Diskusje
De elektryske krêft en de swiertekrêft binne konservative krêften, net om't harren grutte omkeard evenredich is mei it kwadraat fan 'e ôfstân. Beide binne konservative krêften, om't it wurk dat dien wurdt om in lading ûnder ynfloed fan dizze twa krêften te dragen net ôfhinklik is fan it paad of it ôfleine paad, mar allinich fan 'e begjin- en einposysjes fan 'e lading.
In krêft is in konservative krêft as it wurk dat it docht op in objekt ...
(1) hinget allinich ôf fan 'e begjinsteat en de einsteat
(2) is itselde as de feroaring yn 'e potinsjele enerzjy fan it objekt
(3) hinget net ôf fan 'e foarm fan 'e bewegingstrajekt
(4) hinget net ôf fan feroarings yn potinsjele enerzjy
Diskusje
In krêft is in konservative krêft as it wurk dat it docht op in objekt
(1) hinget allinich ôf fan 'e begjinsteat en de einsteat
(3) hinget net ôf fan 'e foarm fan 'e bewegingstrajekt
