Força e Energia Potencial em Uma Dimensão

As forças conservativas podem ser expressas em termos de energia potencial.

Considere um corpo se movendo ao longo de uma linha reta devido a uma força conservativa que é uma função da posição.

Agora, o trabalho feito pela força conservadora é igual ao negativo da mudança em sua energia potencial.

O trabalho realizado também é igual ao produto da força e ao deslocamento causado pela força.

Assim, a força sobre o corpo é igual ao negativo da mudança na energia potencial dividido pelo deslocamento.

O sinal negativo indica que a força conservativa arrasta o sistema para uma energia potencial mais baixa.

Para deslocamentos muito pequenos, a expressão de força e energia potencial em uma dimensão pode ser estabelecida.

Para verificação da relação força e energia potencial, considere o exemplo da energia potencial elástica. Quando substituída na relação força e energia, a fórmula para a lei de Hooke é estabelecida.