Konservativa krafter

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 19 april 2017; kontroller kräver 4 redigeringar .

Inom fysiken är konservativa krafter (potentiella krafter) krafter vars arbete inte beror på typen av bana , tillämpningspunkten för dessa krafter och lagen för deras rörelse, och bestäms endast av den initiala och slutliga positionen för denna punkt [ 1] . En ekvivalent definition är följande: konservativa krafter är de krafter vars arbete längs en sluten bana är lika med 0.

Inom teoretisk fysik urskiljs endast fyra typer av krafter, som var och en är konservativ (se grundläggande interaktioner ). I skolans läroplan i fysik delas krafter in i konservativa och icke-konservativa. Exempel på konservativa krafter är: gravitation , elastisk kraft, Coulomb ( elektrostatisk ) interaktionskraft. Ett exempel på en icke-konservativ kraft är friktionskraften .

Vissa författare anser att mekaniska krafter är konservativa krafter, vars arbete på varje sluten bana är lika med noll och endast beror på koordinaterna [2] [3] . Om mekaniska krafter inte bara beror på koordinater, utan också på hastigheter och alltid är riktade vinkelrätt mot hastigheten, så kallas de gyroskopiska krafter [4] [5] .

Om endast konservativa krafter verkar i systemet, så bevaras den mekaniska energin i systemet.

För konservativa krafter gäller följande jämlikheter:

\int \limits _{C_{1}}{\vec {F}}\cdot d{\vec {l}}=\int \limits _{C_{2}}{\vec {F}} \cdot d{\vec {l}}

- det arbete som produceras av en konservativ kraft bestäms endast av de initiala och slutliga positionerna för punkten för dess tillämpning och beror inte på valet av den bana längs vilken kroppen rör sig;

\oint \limits _{C}{{\vec {F}}\cdot d{\vec {l}}}=0

— Konservativa krafters arbete längs en godtycklig sluten kontur är lika med 0;

\nabla \times {\vec {F}}=0

— rotorn för konservativa krafter är lika med 0;

{\vec {F}}=\nabla U

- konservativ kraft är en gradient av någon skalär funktion som kallas kraft. Denna funktion är lika med den potentiella energin som tas med motsatt tecken. Följaktligen, och är relaterade av relationen

U

E_{p},

\vec{F}

E_{p}

{\vec {F}}=-\nabla E_{p}.

Således är den konservativa kraften alltid riktad i riktning mot minskande potentiell energi.

Se även

Anteckningar

↑ Potentiell kraft // Physical Encyclopedic Dictionary. Ch. ed. Prokhorov A. M. - M . : "Sovjetisk uppslagsverk", 1984. - S. 581. - 944 sid.
↑ Sivukhin D.V. Mechanics. - M., Nauka, 1979. - sid. 133
↑ Merkin D. R. Introduktion till teorin om rörelsestabilitet. - M., Nauka, 1971. - sid. 160
↑ Sivukhin D.V. Mechanics. - M., Nauka, 1979. - sid. 135
↑ Merkin D. R. Introduktion till teorin om rörelsestabilitet. - M., Nauka, 1971. - sid. 85, 161

Ordböcker och uppslagsverk	Stor norsk Britannica (online)