Física · Glosario

¿Qué es Fuerzas conservativas y no conservativas?

También llamado: fuerza conservativa · fuerza no conservativa

Definición 29.3 Física de secundaria · Capítulo 29 — Trabajo y energía mecánica

Una fuerza es conservativa si su trabajo entre dos puntos es el mismo por cualquier camino (nulo en todo trayecto de ida y vuelta), y no conservativa en caso contrario. El peso y la fuerza de un resorte (sección siguiente) son conservativos. El rozamiento de deslizamiento no lo es: opuesto al movimiento, realiza W=fLW = -fL sobre un camino de longitud LL — un peaje por metro que no se devuelve jamás.

Ejemplos

Ejemplo 29.4 (Dos senderos hasta el refugio)

Un excursionista de 75kg75\,\mathrm{kg} gana 300m300\,\mathrm{m} por un sendero empinado de 800m800\,\mathrm{m} o por 2.4km2.4\,\mathrm{km} de zigzags. El peso le cobra 75×9.81×3002.2×105J-75 \times 9.81 \times 300 \approx -2.2 \times 10^{5}\,\mathrm{J} por los dos; una fuerza de rozamiento de 30N30\,\mathrm{N}, 2.4×104J-2.4 \times 10^{4}\,\mathrm{J} por uno y 7.2×104J-7.2 \times 10^{4}\,\mathrm{J} por el otro. El peso devuelve lo suyo en la bajada; la factura del rozamiento se ha ido en calor, en ambos sentidos.

Ejemplo 29.10 (El péndulo, esta vez honradamente)

Una masa pendular colgada de un hilo de longitud L=2.5mL = 2.5\,\mathrm{m} se suelta en reposo a 4545{}^{\circ} de la vertical. La tensión, perpendicular al movimiento, no tiene potencia; el peso es conservativo: EmE_m se conserva sobre el arco curvo, cosa que el curso pasado solo podía comprobarse. La masa parte h=L(1cos45)=0.73mh = L(1 - \cos45{}^{\circ}) = 0.73\,\mathrm{m} más arriba, así que abajo v=2gh3.8m/sv = \sqrt{2gh} \approx 3.8\,\mathrm{m}/\mathrm{s}.

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