1. Estilo conservador
Se o traballo realizado por unha forza cando un obxecto comeza a moverse desde a súa posición inicial ata que o obxecto volve a esa posición inicial é igual a cero, entón a forza chámase forza conservativa.
Aquí tes algúns exemplos de estilos conservadores.
1.1. Gravidade
Considere un obxecto que se move verticalmente cara arriba ata alcanzar unha altura máxima e despois móvese cara abaixo á súa posición orixinal. A medida que se move verticalmente cara arriba unha distancia h, a forza da gravidade é na dirección oposta ao desprazamento do obxecto. Debido a que é na dirección oposta ao desprazamento do obxecto, a forza da gravidade realiza un traballo negativo sobre o obxecto.
W = wh cos (180o) = – que = – mgh
Despois de alcanzar a súa altura máxima, o obxecto móvese cara abaixo, á súa posición orixinal, unha distancia h. Ao moverse cara abaixo, a forza da gravidade vai na mesma dirección que o desprazamento do obxecto. Debido a que vai na mesma dirección que o desprazamento, a forza da gravidade realiza un traballo positivo.
W = wh cos (0o) = – que = – mgh
A masa do obxecto (m), a aceleración gravitacional (g) e a altura (h) son as mesmas, polo tanto, o traballo realizado pola forza gravitacional cando o obxecto comeza a moverse verticalmente cara arriba ata que volve á súa posición orixinal é igual a cero.
W = mgh – mgh
W=0
1.2. Forza do resorte
Considere un resorte colocado horizontalmente. Se o extremo dereito do resorte se empurra ou comprime cara á esquerda, o resorte tamén exerce unha forza cara á dereita. Podes demostralo comprimindo o resorte. Por exemplo, coloca un obxecto no extremo dereito do resorte e logo prémeo cara á esquerda. Despois de que o resorte se desvíe, retira a man do peso e do resorte. Cando a man xa non toque o resorte, o obxecto empurra o peso cara á dereita. Cando o obxecto se move cara á esquerda, a dirección do movemento do obxecto é oposta á dirección da forza do resorte. Debido a que a forza é en direccións opostas, a forza do resorte realiza un traballo negativo.
W = – ½ kx2
Cando un obxecto se move cara á dereita, a dirección do movemento ou desprazamento da carga é a mesma que a dirección da forza do resorte. Debido a que están na mesma dirección, a forza do resorte realiza un traballo positivo.
W = ½ kx2
Os resortes empregados son os mesmos, polo que a constante do resorte (k) é a mesma. O desprazamento do resorte tamén é o mesmo. Polo tanto, o traballo realizado pola gravidade cando o obxecto comeza a moverse cara á esquerda unha distancia x e despois volve á dereita unha distancia x é igual a cero.
W = ½ kx2 – ½ kx2
O traballo realizado pola forza gravitacional e a forza do resorte durante o movemento dun obxecto desde a súa posición inicial ata que volve á súa posición orixinal é cero. Se o traballo realizado por unha forza cando un obxecto comeza a moverse desde a súa posición inicial ata que volve á súa posición orixinal é cero, entón a forza chámase forza conservativa.
2. Estilo non conservador
Se o traballo realizado por unha forza cando un obxecto comeza a moverse desde a súa posición inicial ata que volve á súa posición orixinal non é igual a cero, entón a forza chámase forza non conservativa.
Aquí tes algúns exemplos de estilos de etiquetas conservadores.
2.1 Forza de empuxe e forza de fricción cinética
Considere un obxecto que se empurra cara á dereita e logo se empurra de novo cara á esquerda. Cando se move ou se despraza cara á dereita, a dirección do desprazamento do obxecto é a mesma que a dirección da forza de empuxe (F) e oposta á dirección da forza de fricción cinética (f).k). Debido a que está na mesma dirección que o desprazamento, a forza de empuxe realiza un traballo positivo sobre o obxecto.
W = F s
Por outra banda, a fricción cinética realiza un traballo negativo sobre un obxecto.
W = – fk s
Cando un obxecto se move ou se despraza cara á esquerda, a dirección do desprazamento do obxecto é a mesma que a dirección da forza de empuxe e oposta á dirección da forza de fricción cinética. Debido a que está na mesma dirección que o desprazamento, a forza de empuxe realiza un traballo positivo sobre o obxecto.
W = F s
Por outra banda, a fricción cinética realiza un traballo negativo sobre un obxecto.
W = – fk s
O traballo realizado pola forza de empuxe e a forza de fricción cinética sobre un obxecto cando este comeza a moverse desde a súa posición inicial ata que volve a ela é W = 2 F s e W = -2 fk s
O traballo realizado pola forza de empuxe e a forza de fricción cinética mentres o obxecto comeza a moverse desde a súa posición inicial ata que volve a esa posición non é igual a cero.
Se o traballo realizado por unha forza cando un obxecto comeza a moverse desde a súa posición inicial ata que volve á súa posición orixinal non é igual a cero, entón a forza chámase forza non conservativa.
