Stíl choimeádach ní ainm fórsa é, amhail domhantarraingt, fórsa frithchuimilte srl. Déanann fórsa coimeádach cur síos ar nádúr fórsa. Más ionann an obair iomlán a dhéanann fórsa ar réad, le linn an ama a bhogann an réad óna shuíomh bunaidh go dtí go bhfilleann an réad ar a shuíomh bunaidh, agus náid, ansin is fórsa coimeádach an fórsa. Deirtear go bhfuil fórsa coimeádach mura mbraitheann an obair a dhéanann an fórsa ar réad ar an gcosán a ghlacann an réad ach ar an athrú ina shuíomhanna tosaigh agus deiridh amháin.
Is fusa sainmhíniú na stíle coimeádaí a thuiscint má thuigeann tú cheana féin é. tuiscint ar obair san fhisicDéan staidéar ar an dá cheist shamplacha seo a leanas chun coincheap an fhórsa choimeádaigh a thuiscint.
Sampla 1
Smaoinigh ar réad ag bogadh suas go hingearach agus ansin bogann an réad síos go dtí a shuíomh bunaidh.
Nuair a ghluaiseann réad suas, is suas treo dhíláithrithe an réada, ach is síos treo an fhórsa imtharraingthe nó an mheáchain (w). Tá treo dhíláithrithe an réada os coinne threo an fhórsa imtharraingthe, dá bhrí sin déanann an fórsa imtharraingthe obair dhiúltach.
W1 = F s = wh (cos 180) = wh (-1) = – wh = – mgh
Nuair a ghluaiseann réad anuas i dtreo a shuíomh bunaidh, is í an treo a dhíláithrítear an réada anuas agus is í an treo a dhíláithrítear an fórsa imtharraingthe anuas freisin. Tá treo dhíláithriú an réada mar an gcéanna le treo an fhórsa imtharraingthe, dá bhrí sin déanann an fórsa imtharraingthe obair dhearfach.
W2 = F s = cé (cos 0) = cé (1) = cé
Is ionann an obair iomlán a dhéanann an fórsa imtharraingthe ar réad le linn an ama a ghluaiseann an réad suas agus ansin síos agus nialas.
Wiomlán = W.1 + W2 = – cé + cé = 0
Mar shampla, mais réada (m) = 1 kg, luasghéarú imtharraingteach (g) = 10 m/s2 agus airde (u) = 1 mhéadar ansin W1 = -10 Giúl agus W2 = 10 Giúl. Obair iomlán = – 10 Giúl + 10 Giúl = 0
Sampla 2
Smaoinigh ar réad a ghluaiseann ó ghleann go buaic agus ansin a ghluaiseann ar ais go dtí an gleann.
Chomh fada agus a ghluaiseann réad ar phlána claonta, ní dhéanann ach an chomhpháirt chothrománach den fhórsa imtharraingthe (w sin theta) obair ar an réad. Nuair a ghluaiseann réad ón ngleann go barr an phlána claonta, bíonn treo an díláithrithe os coinne threo an chomhpháirt chothrománach den fhórsa imtharraingthe (w sin theta) agus dá bhrí sin déanann an fórsa imtharraingthe obair dhiúltach.
An obair a dhéanann fórsa na domhantarraingthe ar réad agus é ag bogadh ón ngleann go dtí an bhuaic.
W1 = – F s = – (w sin téite)(s) = – ws sin téite
Ós rud é go bhfuil sin theta = h / s nó h = s sin theta, athraítear an fhoirmle thuas go
W1 = – wh = – mgh
Nuair a ghluaiseann réad ó bhuaic go gleann, bíonn an díláithriú sa treo céanna leis an gcomhpháirt chothrománach den fhórsa imtharraingthe, dá bhrí sin déanann an fórsa imtharraingthe obair dhearfach.
W2 = wh = mgh
Iarracht iomlán
Iomlán = – mgh + mgh = 0
Mar shampla, mais réada (m) = 1 kg, luasghéarú imtharraingteach (g) = 10 m/s2 agus airde (u) = 1 mhéadar ansin W1 = -10 Giúl agus W2 = 10 Giúl. Obair iomlán = – 10 Giúl + 10 Giúl = 0
Bunaithe ar an bhfoirmle a úsáideadh i sampla 2, is féidir a thabhairt i gcrích gurb ionann an obair a dhéanann an fórsa imtharraingthe ar réad nuair a ghluaiseann an réad feadh eitleáin claonta achar s agus an obair a dhéanann an fórsa imtharraingthe ar an réad má ghluaiseann an réad go hingearach achar h.
Mar sin ní bhraitheann an obair a dhéanann an fórsa imtharraingthe ar an gcosán a thaistealaíonn sé ach ar an athrú airde amháin. I bhfocail eile, an obair a dhéanann fórsa imtharraingthe ní bhraitheann sé ach ar an suíomh tosaigh agus an suíomh deiridh.
Léiríonn an dá shampla seo gur fórsa coimeádach é an fórsa imtharraingthe. Is fórsa coimeádach fórsa má chomhlíonann sé dhá choinníoll. Ar dtús, is ionann an obair iomlán a dhéanann an fórsa ar réad le linn an ama a bhogann an réad óna shuíomh tosaigh go dtí go bhfilleann sé ar a shuíomh tosaigh agus náid (déan comparáid idir sampla 1). Ar an dara dul síos, ní bhraitheann an obair iomlán a dhéanann an fórsa ar réad ar an gcosán a ghlacann an réad ach braitheann sé ar an athrú ina shuíomh (déan comparáid idir sampla 2).
I measc cuid de na fórsaí atá san áireamh i bhfórsaí coimeádacha tá fórsa imtharraingthe, fórsa leictreach, agus fórsa maighnéadach.
Sampla 3
Is fórsaí coimeádacha iad fórsa Coulomb agus fórsa imtharraingthe.
Toisc
Tá fórsa Coulomb agus fórsa imtharraingthe comhréireach inbhéartach le cearnóg an achair
Plé
Is fórsaí coimeádacha iad an fórsa leictreach agus an fórsa imtharraingthe, ní toisc go bhfuil a méideanna comhréireach inbhéartach le cearnóg an achair. Is fórsaí coimeádacha iad araon toisc nach mbraitheann an obair a dhéantar chun ualach a iompar faoi thionchar an dá fhórsa seo ar an gcosán nó ar an gcosán a taistealaíodh ach ar shuíomhanna tosaigh agus deiridh an ualaigh amháin.
Is fórsa coimeádach fórsa má tá an obair a dhéanann sé ar réad…
(1) ní bhraitheann sé ach ar an staid tosaigh agus ar an staid deiridh
(2) is ionann é agus an t-athrú i bhfuinneamh poitéinsiúil an réada
(3) ní bhraitheann sé ar chruth an trajectory gluaiseachta
(4) ní bhraitheann sé ar athruithe i bhfuinneamh poitéinsiúil
Plé
Is fórsa coimeádach fórsa má tá an obair a dhéanann sé ar réad
(1) ní bhraitheann sé ach ar an staid tosaigh agus ar an staid deiridh
(3) ní bhraitheann sé ar chruth an trajectory gluaiseachta
