1. Konzervatív stílus
Ha egy erő által végzett munka nulla, amikor egy test elmozdul a kiinduló helyzetéből, amíg vissza nem tér a kiinduló helyzetébe, akkor az erőt konzervatív erőnek nevezzük.
Íme néhány példa a konzervatív stílusokra.
1.1. Gravitáció
Vegyünk egy tárgyat, amely függőlegesen felfelé mozog, amíg el nem éri a maximális magasságát, majd lefelé mozdul el eredeti helyzetébe. Ahogy függőlegesen felfelé mozog h távolságot, a gravitációs erő az elmozdulásával ellentétes irányú. Mivel az elmozdulásával ellentétes irányú, a gravitációs erő negatív munkát végez a tárgyon.
W = wh cos (180o) = – wh = – mgh
Miután elérte maximális magasságát, a test h távolsággal lefelé mozdul el eredeti helyzete felé. Lefelé mozgáskor a nehézségi erő iránya megegyezik a test elmozdulásának irányával. Mivel az iránya megegyezik az elmozdulással, a nehézségi erő pozitív munkát végez.
W = wh cos (0o) = – wh = – mgh
A tárgy tömege (m), gravitációs gyorsulása (g) és magassága (h) megegyezik, ezért a gravitációs erő által végzett munka, amikor a tárgy függőlegesen felfelé mozog, amíg vissza nem tér eredeti helyzetébe, nulla.
W = mg/h – mg/h
W=0
1.2. Rugóerő
Vegyünk egy vízszintesen elhelyezett rugót. Ha a rugó jobb végét balra nyomjuk vagy összenyomjuk, a rugó jobbra is erőt fejt ki. Ezt a rugó összenyomásával bizonyíthatjuk. Például helyezzünk egy tárgyat a rugó jobb végére, majd nyomjuk a tárgyat balra. Miután a rugó elhajlik, vegyük el a kezünket a súlyról és a rugóról. Amikor a kezünk már nem érinti a rugót, a tárgy jobbra tolja a súlyt. Amikor a tárgy balra mozdul, a tárgy mozgásiránya ellentétes a rugóerő irányával. Mivel az erő ellentétes irányú, a rugóerő negatív munkát végez.
W = – ½ kx2
Amikor egy tárgy jobbra mozdul el, a teher mozgásának vagy elmozdulásának iránya megegyezik a rugóerő irányával. Mivel ugyanabba az irányba mutatnak, a rugóerő pozitív munkát végez.
W = ½ kx2
A felhasznált rugók ugyanazok, így a rugóállandó (k) is ugyanaz. A rugó elmozdulása is azonos. Ezért a gravitáció által végzett munka, amikor a tárgy x távolsággal balra kezd mozogni, majd x távolsággal jobbra tér vissza, nulla.
W = ½ kx2 – ½ kilometer2
Egy tárgy kiinduló helyzetéből az eredeti helyzetébe való visszatéréséig tartó mozgása során a gravitációs erő és a rugóerő által végzett munka nulla. Ha egy erő által végzett munka nulla, amikor egy tárgy elmozdul a kiinduló helyzetéből az eredeti helyzetébe való visszatéréséig, akkor az erőt konzervatív erőnek nevezzük.
2. Nem konzervatív stílus
Ha egy erő által végzett munka, amikor egy tárgy elmozdul a kiinduló helyzetéből, amíg visszatér eredeti helyzetébe, nem egyenlő nullával, akkor az erőt nem konzervatív erőnek nevezzük.
Íme néhány példa a konzervatív címkesablonokra.
2.1 Tolóerő és kinetikus súrlódási erő
Vegyünk egy tárgyat, amelyet jobbra, majd ismét balra tolnak. Amikor jobbra mozdul vagy eltolódik, a tárgy elmozdulásának iránya megegyezik a tolóerő irányával (F), és ellentétes a kinetikus súrlódási erő (f) irányával.k). Mivel az elmozdulással megegyező irányú, a tolóerő pozitív munkát végez a tárgyon.
W = F sz
Másrészt a kinetikus súrlódás negatív munkát végez egy tárgyon.
W = – fk s
Amikor egy tárgy balra mozog vagy eltolódik, a tárgy elmozdulásának iránya megegyezik a tolóerő irányával, és ellentétes a kinetikus súrlódási erő irányával. Mivel az irány megegyezik az elmozdulással, a tolóerő pozitív munkát végez a tárgyon.
W = F sz
Másrészt a kinetikus súrlódás negatív munkát végez egy tárgyon.
W = – fk s
A tolóerő és a kinetikus súrlódási erő által egy tárgyra kifejtett munka, amikor a tárgy elmozdul a kiinduló helyzetéből, amíg vissza nem tér a kiinduló helyzetébe, W = 2 F⁻s és W = -2 f⁻¹.k s
A tolóerő és a kinetikus súrlódási erő által végzett munka, miközben a tárgy elmozdul a kiinduló helyzetéből, amíg vissza nem tér a kiinduló helyzetébe, nem egyenlő nullával.
Ha egy erő által végzett munka, amikor egy tárgy elmozdul a kiinduló helyzetéből, amíg visszatér eredeti helyzetébe, nem egyenlő nullával, akkor az erőt nem konzervatív erőnek nevezzük.
