Konservativ kuch - bu tortishish kuchi, ishqalanish va boshqalar kabi kuchning nomi emas. Konservativ kuch kuchning tabiatini tavsiflaydi. Agar kuchning jismga bajargan umumiy ishi, jism asl holatidan uzoqlashguncha, jism asl holatiga qaytgunga qadar nolga teng bo'lsa, u holda kuch konservativ kuchdir. Agar kuchning jismga bajargan ishi jismning bosib o'tgan yo'liga emas, balki faqat uning boshlang'ich va oxirgi holatlaridagi o'zgarishga bog'liq bo'lsa, kuch konservativ deyiladi.
Agar siz allaqachon tushungan bo'lsangiz, konservativ uslubning ta'rifini tushunish osonroq fizikada ishni tushunishKonservativ kuch tushunchasini tushunish uchun quyidagi ikkita misol savolini o'rganing.
1-misol
Vertikal ravishda yuqoriga qarab harakatlanayotgan va keyin asl holatiga vertikal ravishda pastga qarab harakatlanayotgan jismni tasavvur qiling.
Jism yuqoriga qarab harakatlanganda, uning siljishi yo'nalishi yuqoriga, tortishish kuchi yoki og'irlik (w) yo'nalishi esa pastga qaratilgan bo'ladi. Jismning siljishi yo'nalishi tortishish kuchi yo'nalishiga qarama-qarshi, shuning uchun tortishish kuchi manfiy ish bajaradi.
W1 = F s = wh (cos 180) = wh (-1) = – wh = – mgh
Jism asl holatiga qarab pastga qarab harakatlanganda, uning siljish yo'nalishi pastga va tortishish kuchining yo'nalishi ham pastga bo'ladi. Jismning siljish yo'nalishi tortishish kuchining yo'nalishi bilan bir xil, shuning uchun tortishish kuchi musbat ish bajaradi.
W2 = F s = wh (cos 0) = wh (1) = wh
Jism yuqoriga va pastga harakatlanayotgan vaqtda unga tortishish kuchining bajargan umumiy ishi nolga teng.
Wjami = V1 + Vt2 = – wh + wh = 0
Masalan, jismning massasi (m) = 1 kg, tortishish tezlanishi (g) = 10 m/s2 va balandlik (h) = 1 metr, keyin W1 = -10 Joules va W2 = 10 Joul. Jami ish = – 10 Joul + 10 Joul = 0
2-misol
Vodiydan cho'qqiga ko'chib, keyin vodiyga qaytib ketadigan jismni tasavvur qiling.
Jism qiyalik tekislikda harakatlanar ekan, unga faqat tortishish kuchining gorizontal komponenti (w sin teta) ta'sir qiladi. Jism vodiydan qiyalik tekislikning tepasiga harakatlanganda, siljish yo'nalishi tortishish kuchining gorizontal komponenti (w sin teta) yo'nalishiga teskari bo'ladi, shuning uchun tortishish kuchi manfiy ish bajaradi.
Vodiydan cho'qqiga qarab harakatlanayotgan jismga tortishish kuchining bajaradigan ishi.
W1 = – F s = – (w sin teta)(s) = – ws sin teta
Chunki sin teta = h / s yoki h = s sin teta u holda yuqoridagi formula quyidagicha o'zgaradi
W1 = – wh = – mgh
Jism cho'qqidan vodiyga harakatlanganda, siljish tortishish kuchining gorizontal komponenti bilan bir xil yo'nalishda bo'ladi, shuning uchun tortishish kuchi musbat ish bajaradi.
W2 = wh = mgh
Umumiy harakat
W jami = – mg/g + mg/g = 0
Masalan, jismning massasi (m) = 1 kg, tortishish tezlanishi (g) = 10 m/s2 va balandlik (h) = 1 metr, keyin W1 = -10 Joules va W2 = 10 Joul. Jami ish = – 10 Joul + 10 Joul = 0
2-misolda ishlatilgan formulaga asoslanib, jism s masofada qiyalik tekislik bo'ylab harakatlanganda unga tortishish kuchi tomonidan bajarilgan ish, agar jism h masofaga perpendikulyar harakatlansa, unga tortishish kuchi tomonidan bajarilgan ish bilan bir xil degan xulosaga kelish mumkin.
Demak, tortishish kuchi tomonidan bajarilgan ish bosib o'tilgan yo'lga emas, balki faqat balandlikning o'zgarishiga bog'liq. Boshqacha qilib aytganda, tortishish kuchi faqat boshlang'ich va oxirgi pozitsiyaga bog'liq.
Bu ikki misol tortishish kuchining konservativ kuch ekanligini ko'rsatadi. Agar kuch ikkita shartga javob bersa, u konservativ kuchdir. Birinchidan, kuchning jismga bajargan umumiy ishi, jism boshlang'ich holatidan uzoqlashguncha, u boshlang'ich holatiga qaytgunga qadar nolga teng (1-misolni solishtiring). Ikkinchidan, kuchning jismga bajargan umumiy ishi jismning bosib o'tgan yo'liga emas, balki pozitsiyaning o'zgarishiga bog'liq (2-misolni solishtiring).
Konservativ kuchlarga kiradigan ba'zi kuchlar tortishish kuchi, elektr kuchi, magnit kuchidir.
3-misol
Kulon kuchi va tortishish kuchi konservativ kuchlardir.
Chunki
Kulon kuchi va tortishish kuchi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir
Munozara
Elektr kuchi va tortishish kuchi konservativ kuchlardir, chunki ularning kattaligi masofa kvadratiga teskari proportsional emas. Ikkalasi ham konservativ kuchlardir, chunki bu ikki kuch ta'sirida yukni ko'tarish uchun bajarilgan ish bosib o'tilgan yo'lga yoki yo'lga emas, balki faqat yukning boshlang'ich va oxirgi holatiga bog'liq.
Kuch, agar u jism ustida bajaradigan ish bo'lsa, konservativ kuchdir...
(1) faqat boshlang'ich holatga va yakuniy holatga bog'liq
(2) obyektning potensial energiyasining o'zgarishi bilan bir xil
(3) harakat traektoriyasining shakliga bog'liq emas
(4) potensial energiyaning o'zgarishiga bog'liq emas
Munozara
Kuch, agar u jism ustida bajaradigan ish bo'lsa, konservativ kuchdir
(1) faqat boshlang'ich holatga va yakuniy holatga bog'liq
(3) harakat traektoriyasining shakliga bog'liq emas
