Konzervatív erők

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2017. április 19-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .

A fizikában a konzervatív erők (potenciális erők) olyan erők , amelyek működése nem függ a pálya típusától , ezen erők alkalmazási pontjától és mozgásuk törvényétől, és csak ennek a pontnak a kezdeti és végső helyzete határozza meg . 1] . Egyenértékű definíció a következő: konzervatív erők azok az erők, amelyeknek a munkája bármely zárt pálya mentén 0.

Az elméleti fizikában csak négyféle erőt különböztetnek meg, amelyek mindegyike konzervatív (lásd az alapvető kölcsönhatásokat ). A fizika iskolai tantervében az erőket konzervatívra és nem konzervatívra osztják. Példák a konzervatív erőkre: gravitáció , rugalmas erő, Coulomb ( elektrostatikus ) kölcsönhatási erő. A nem konzervatív erőre példa a súrlódási erő .

Egyes szerzők a mechanikai erőket konzervatív erőknek tekintik, amelyek munkája bármely zárt pályán nullával egyenlő és csak a koordinátáktól függ [2] [3] . Ha a mechanikai erők nemcsak a koordinátáktól, hanem a sebességektől is függenek, és mindig a sebességre merőlegesen irányulnak, akkor giroszkópos erőknek nevezzük őket [4] [5] .

Ha csak konzervatív erők hatnak a rendszerben, akkor a rendszer mechanikai energiája megmarad.

A konzervatív erők esetében a következő egyenlőségek érvényesek:

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

- a konzervatív erő által előidézett munkát csak az alkalmazási pont kezdeti és végső helyzete határozza meg, és nem függ a test mozgási pályájának megválasztásától;

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

— a konzervatív erők munkája tetszőleges zárt körvonal mentén 0;

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

— a konzervatív erők forgórésze 0;

{\vec {F}}=\nabla U

- A konzervatív erő valamilyen skaláris függvény gradiense , amelyet erőnek neveznek. Ez a függvény egyenlő az ellenkező előjellel vett potenciális energiával . Ennek megfelelően és összefügg a relációval

U

E_{p},

\vec{F}

E_{p}

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

Így a konzervatív erő mindig a csökkenő potenciális energia irányába irányul.

Lásd még

Jegyzetek

↑ Potenciális erő // Fizikai enciklopédikus szótár. Ch. szerk. Prohorov A. M. - M. : "Szovjet Enciklopédia", 1984. - S. 581. - 944 p.
↑ Sivukhin D.V. Mechanika. - M., Nauka, 1979. - p. 133
↑ Merkin D. R. Bevezetés a mozgásstabilitás elméletébe. - M., Nauka, 1971. - p. 160
↑ Sivukhin D.V. Mechanika. - M., Nauka, 1979. - p. 135
↑ Merkin D. R. Bevezetés a mozgásstabilitás elméletébe. - M., Nauka, 1971. - p. 85, 161

Szótárak és enciklopédiák	Nagy norvég Britannica (online)