Konserbatibong istilo hindi ang pangalan ng isang puwersa, tulad ng grabidad, puwersa ng friction atbp. Inilalarawan ng konserbatibong puwersa ang katangian ng isang puwersa. Kung ang kabuuang gawaing ginagawa ng isang puwersa sa isang bagay, sa panahong ang bagay ay lumalayo mula sa orihinal nitong posisyon hanggang sa bumalik ito sa orihinal nitong posisyon, ay katumbas ng zero, kung gayon ang puwersa ay isang konserbatibong puwersa. Ang isang puwersa ay sinasabing konserbatibo kung ang gawaing ginagawa ng puwersa sa isang bagay ay hindi nakadepende sa landas na tinatahak ng bagay kundi sa pagbabago lamang sa mga paunang at pangwakas na posisyon nito.
Mas madaling maunawaan ang kahulugan ng konserbatibong istilo kung naiintindihan mo na pag-unawa sa trabaho sa pisikaPag-aralan ang sumusunod na dalawang halimbawang tanong upang maunawaan ang konsepto ng konserbatibong puwersa.
Halimbawa 1
Isaalang-alang ang isang bagay na gumagalaw nang patayo pataas at pagkatapos ay ang bagay na ito ay gumagalaw nang patayo pababa sa orihinal nitong posisyon.
Kapag ang isang bagay ay gumagalaw pataas, ang direksyon ng pag-alis ng bagay ay pataas, samantalang ang direksyon ng puwersa ng grabidad o bigat (w) ay pababa. Ang direksyon ng pag-alis ng bagay ay kabaligtaran ng direksyon ng puwersa ng grabidad, samakatuwid ang puwersa ng grabidad ay gumagawa ng negatibong gawain.
W1 = Fs = wh (cos 180) = wh (-1) = – wh = – mgh
Kapag ang isang bagay ay gumagalaw pababa patungo sa orihinal nitong posisyon, ang direksyon ng pag-alis ng bagay ay pababa at ang direksyon ng puwersa ng grabidad ay pababa rin. Ang direksyon ng pag-alis ng bagay ay kapareho ng direksyon ng puwersa ng grabidad, samakatuwid ang puwersa ng grabidad ay gumagawa ng positibong gawain.
W2 = Fs = wh (cos 0) = wh (1) = wh
Ang kabuuang trabahong ginagawa ng puwersang grabitatibo sa isang bagay sa panahong ito ay gumagalaw pataas at pagkatapos ay pababa ay katumbas ng sero.
Wtotal =W1 +W2 = – wh + wh = 0
Halimbawa, ang masa ng isang bagay (m) = 1 kg, ang pagbilis ng grabidad (g) = 10 m/s2 at taas (h) = 1 metro pagkatapos ay W1 = -10 Joules at W2 = 10 Joules. Kabuuang trabaho = – 10 Joules + 10 Joules = 0
Halimbawa 2
Isaalang-alang ang isang bagay na gumagalaw mula sa isang lambak patungo sa isang tuktok at pagkatapos ay bumabalik sa lambak.
Hangga't ang isang bagay ay gumagalaw sa isang inclined plane, tanging ang pahalang na bahagi ng gravitational force (w sin theta) ang gumagana sa bagay. Kapag ang isang bagay ay gumagalaw mula sa lambak patungo sa tuktok ng inclined plane, ang direksyon ng displacement ay kabaligtaran ng direksyon ng pahalang na bahagi ng gravitational force (w sin theta) samakatuwid ang gravitational force ay gumagawa ng negatibong trabaho.
Ang gawaing ginagawa ng puwersa ng grabidad sa isang bagay habang ito ay gumagalaw mula sa lambak patungo sa tuktok.
W1 = – F s = – (w sin theta)(s) = – ws sin theta
Dahil ang sin theta = h / s o h = s sin theta, ang pormula sa itaas ay babaguhin sa
W1 = – wh = – mgh
Kapag ang isang bagay ay gumagalaw mula sa isang tuktok patungo sa isang lambak, ang displacement ay nasa parehong direksyon ng pahalang na bahagi ng puwersang grabitasyonal, samakatuwid ang puwersang grabitasyonal ay gumagawa ng positibong gawain.
W2 = wh = mgh
Kabuuang pagsisikap
Wkabuuan = – mgh + mgh = 0
Halimbawa, ang masa ng isang bagay (m) = 1 kg, ang pagbilis ng grabidad (g) = 10 m/s2 at taas (h) = 1 metro pagkatapos ay W1 = -10 Joules at W2 = 10 Joules. Kabuuang trabaho = – 10 Joules + 10 Joules = 0
Batay sa pormulang ginamit sa halimbawa 2, mahihinuha na ang gawaing ginagawa ng puwersa ng grabidad sa isang bagay kapag ang bagay ay gumagalaw sa isang inclined plane na may distansyang s ay kapareho ng gawaing ginagawa ng puwersa ng grabidad sa bagay kung ang bagay ay gumagalaw nang patayo sa distansyang h.
Kaya ang gawaing ginagawa ng puwersang grabitatibo ay hindi nakadepende sa landas na nilakbay kundi sa pagbabago lamang ng taas. Sa madaling salita, ang gawaing ginagawa ng puwersa ng grabidad nakadepende lamang sa panimulang posisyon at panghuling posisyon.
Ipinapakita ng dalawang halimbawang ito na ang puwersa ng grabidad ay isang konserbatibong puwersa. Ang puwersa ay isang konserbatibong puwersa kung natutugunan nito ang dalawang kundisyon. Una, ang kabuuang gawaing ginagawa ng puwersa sa isang bagay sa panahong ang bagay ay lumalayo mula sa panimulang posisyon nito hanggang sa ito ay bumalik sa panimulang posisyon nito ay katumbas ng zero (ihambing ang halimbawa 1). Pangalawa, ang kabuuang gawaing ginagawa ng puwersa sa isang bagay ay hindi nakadepende sa landas na tinahak ng bagay kundi nakadepende sa pagbabago ng posisyon (ihambing ang halimbawa 2).
Ang ilan sa mga puwersang kabilang sa mga konserbatibong puwersa ay ang puwersang grabitatibo, puwersang elektrikal, at puwersang magnetiko.
Halimbawa 3
Ang puwersa ng Coulomb at puwersa ng grabidad ay mga konserbatibong puwersa.
Dahil
Ang puwersang Coulomb at ang puwersang grabitatibo ay kabaligtaran na proporsyonal sa parisukat ng distansya
Pagtalakay
Ang puwersang elektrikal at ang puwersang grabitatibo ay mga konserbatibong puwersa, hindi dahil ang kanilang mga magnitude ay kabaligtaran na proporsyonal sa parisukat ng distansya. Pareho silang mga konserbatibong puwersa dahil ang gawaing ginagawa upang magdala ng isang karga sa ilalim ng impluwensya ng dalawang puwersang ito ay hindi nakadepende sa landas o landas na nilakbay kundi sa mga paunang at pangwakas na posisyon lamang ng karga.
Ang puwersa ay isang konserbatibong puwersa kung ang gawaing ginagawa nito sa isang bagay...
(1) nakasalalay lamang sa panimulang estado at pangwakas na estado
(2) ay kapareho ng pagbabago sa potensyal na enerhiya ng bagay
(3) hindi nakadepende sa hugis ng trajectory ng galaw
(4) hindi nakadepende sa mga pagbabago sa potensyal na enerhiya
Pagtalakay
Ang puwersa ay isang konserbatibong puwersa kung ang gawaing ginagawa nito sa isang bagay
(1) nakasalalay lamang sa panimulang estado at pangwakas na estado
(3) hindi nakadepende sa hugis ng trajectory ng galaw
