Консервативный стиль и неконсервативный стиль

1. Консервативный стиль
Если работа, совершаемая силой при начале движения объекта из его начального положения до момента его возвращения в исходное положение, равна нулю, то такая сила называется консервативной силой.
Вот несколько примеров консервативного стиля.

1.1. Гравитация
Рассмотрим объект, движущийся вертикально вверх до достижения максимальной высоты, а затем опускающийся вниз в исходное положение. По мере его вертикального подъема на расстояние h, сила тяжести направлена ​​в противоположную сторону перемещению объекта. Поскольку она направлена ​​в противоположную сторону перемещению объекта, сила тяжести совершает отрицательную работу над объектом.
W = wh cos (180^o) = – wh = – mgh
Достигнув максимальной высоты, объект движется вниз к своему исходному положению на расстояние h. При движении вниз сила тяжести направлена ​​в том же направлении, что и перемещение объекта. Поскольку она направлена ​​в том же направлении, что и перемещение, сила тяжести совершает положительную работу.
W = wh cos (0^o) = – wh = – mgh
Масса объекта (m), ускорение свободного падения (g) и высота (h) одинаковы, поэтому работа, совершаемая силой тяжести, когда объект начинает двигаться вертикально вверх до возвращения в исходное положение, равна нулю.
W = mgh – mgh
W = 0

1.2. пружинная сила
Рассмотрим пружину, расположенную горизонтально. Если правый конец пружины сжать влево, пружина также будет оказывать силу вправо. Это можно доказать, сжав пружину. Например, поместите предмет на правый конец пружины и затем надавите на него влево. После того, как пружина деформируется, уберите руку с груза и пружины. Когда ваша рука перестанет касаться пружины, предмет будет толкать груз вправо. Когда предмет движется влево, направление движения предмета будет противоположно направлению силы пружины. Поскольку силы направлены в противоположные стороны, сила пружины совершает отрицательную работу.
W = – ½ kx²
Когда объект движется вправо, направление движения или перемещения груза совпадает с направлением силы пружины. Поскольку они направлены в одну сторону, сила пружины совершает положительную работу.
W = ½ kx²
Используемые пружины одинаковы, поэтому коэффициент жесткости пружины (k) одинаков. Смещение пружины также одинаково. Следовательно, работа, совершаемая силой тяжести, когда объект начинает движение влево на расстояние x, а затем возвращается вправо на расстояние x, равна нулю.
W = ½ kx² – ½ ккс²
Работа, совершаемая силой тяжести и силой пружины при перемещении объекта из его начального положения до возвращения в исходное положение, равна нулю. Если работа, совершаемая силой при начале движения объекта из его начального положения до возвращения в исходное положение, равна нулю, то эта сила называется консервативной силой.

2. Неконсервативный стиль

Если работа, совершаемая силой при начале движения объекта из его начального положения до момента его возвращения в исходное положение, не равна нулю, то такая сила называется неконсервативной.
Вот несколько примеров консервативных стилей тегов.
2.1 Сила тяги и сила кинетического трения
Рассмотрим объект, который сначала толкают вправо, а затем снова влево. При движении или смещении вправо направление перемещения объекта совпадает с направлением толкающей силы (F) и противоположно направлению силы кинетического трения (f)._kПоскольку сила толкания направлена ​​в ту же сторону, что и перемещение, она совершает положительную работу над объектом.
W = F с

С другой стороны, кинетическое трение совершает отрицательную работу над объектом.
W = – f_k s
Когда объект движется или смещается влево, направление перемещения объекта совпадает с направлением толкающей силы и противоположно направлению силы кинетического трения. Поскольку направление толкающей силы совпадает с направлением перемещения, она совершает положительную работу над объектом.
W = F с
С другой стороны, кинетическое трение совершает отрицательную работу над объектом.
W = – f_k s
Работа, совершаемая силой толкания и силой кинетического трения над объектом в момент начала движения объекта из его исходного положения до момента возвращения в исходное положение, равна W = 2Fs и W = -2f._k s
Работа, совершаемая силой толкания и силой кинетического трения с момента начала движения объекта из его исходного положения до момента его возвращения в исходное положение, не равна нулю.
Если работа, совершаемая силой при начале движения объекта из его начального положения до момента его возвращения в исходное положение, не равна нулю, то такая сила называется неконсервативной.

Справка