8.5
ניתן לסווג כוחות ככוחות שמרניים ולא שמרניים.
כוחות כבידה, אלקטרוסטטיים ואלסטיים הם כמה דוגמאות לכוחות שמרניים.
לדוגמה, מכונית במנוחה היא בעלת אנרגיה פוטנציאלית בעוד האנרגיה הקינטית שלה היא אפס. כאשר המכונית מתחילה לנוע, האנרגיה הפוטנציאלית שלה מומרת לאנרגיה קינטית, וכאשר היא עוצרת, האנרגיה הקינטית שלה מומרת בחזרה לאנרגיה פוטנציאלית בתנאי שאין חיכוך.
כאשר אנרגיות אלה הופכות מצורה אחת לאחרת, סכום האנרגיה הקינטית והאנרגיה הפוטנציאלית נשאר זהה לאורך כל הנתיב. המרה הדדית זו של אנרגיות נשלטת על ידי כוחות שמרניים.
העבודה הנעשית על ידי הכוחות השמרניים היא הפיכה באופן עקבי ואינה תלויה בדרך בה נוקט האובייקט. זה תלוי רק בנקודת ההתחלה ובנקודת הסיום, ויכול לבוא לידי ביטוי כהבדל באנרגיות הפוטנציאליות בנקודות אלה.
עם זאת, עבור נתיב סגור, העבודה שתיעשה תהיה אפס.
על פי חוק שימור האנרגיה, כל מעבר בין אנרגיה קינטית לאנרגיה פוטנציאלית שומר על האנרגיה הכוללת של המערכת. לפיכך, העבודה שנעשתה על ידי כוח משמר היא הפיכה לחלוטין. היא בלתי תלויה בנתיב, מה שאומר שאנו יכולים להתחיל ולעצור בכל שתי נקודות במעבר, והאנרגיה הכוללת של המערכת (קינטית פלוס אנרגיה פוטנציאלית בנקודות אלו) תישאר שמורה. זה אופייני לכוח משמר. כמה דוגמאות חשובות לכוחות משמרים כוללות כוח משיכה, כוח חשמלי אלסטי וסטטי.
העבודה שנעשתה על ידי כוח משמר אינה תלויה בנתיב הנבחר; במילים אחרות, זה זהה לכל נתיב המחבר שתי נקודות. אנו יכולים להסיק שהעבודה שנעשתה אינה תלויה בנתיב על ידי בדיקה שהעבודה האינפיניטסימלית היא דיפרנציאל מדויק. בנתיב סגור, שבו נקודות ההתחלה והסיום זהות, העבודה הנעשית על ידי כוח משמר על עצם היא אפס.
טקסט זה מותאם מ Openstax, University Physics Volume 1, Section 8.2: Conservative and Non-Conservative Forces.
ניתן לסווג כוחות ככוחות שמרניים ולא שמרניים.
כוחות כבידה, אלקטרוסטטיים ואלסטיים הם כמה דוגמאות לכוחות שמרניים.
לדוגמה, מכונית במנוחה היא בעלת אנרגיה פוטנציאלית בעוד האנרגיה הקינטית שלה היא אפס. כאשר המכונית מתחילה לנוע, האנרגיה הפוטנציאלית שלה מומרת לאנרגיה קינטית, וכאשר היא עוצרת, האנרגיה הקינטית שלה מומרת בחזרה לאנרגיה פוטנציאלית בתנאי שאין חיכוך.
כאשר אנרגיות אלה הופכות מצורה אחת לאחרת, סכום האנרגיה הקינטית והאנרגיה הפוטנציאלית נשאר זהה לאורך כל הנתיב. המרה הדדית זו של אנרגיות נשלטת על ידי כוחות שמרניים.
העבודה הנעשית על ידי הכוחות השמרניים היא הפיכה באופן עקבי ואינה תלויה בדרך בה נוקט האובייקט. זה תלוי רק בנקודת ההתחלה ובנקודת הסיום, ויכול לבוא לידי ביטוי כהבדל באנרגיות הפוטנציאליות בנקודות אלה.
עם זאת, עבור נתיב סגור, העבודה שתיעשה תהיה אפס.
From Chapter 8:
Now Playing
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
10.7K Views
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
19.9K Views
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
14.1K Views
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
18.6K Views
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
2.6K Views
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
8.4K Views
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
9.2K Views
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
5.9K Views
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
5.0K Views
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
4.0K Views
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
4.4K Views
פוטנציאל לאנרגיה ושימור אנרגיה
11.2K Views