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भौतिकी · शब्दावली

संरक्षी और असंरक्षी बल क्या है?

अन्य नाम: संरक्षी बल · असंरक्षी बल

परिभाषा 29.3 माध्यमिक भौतिकी · अध्याय 29 — कार्य और यांत्रिक ऊर्जा

कोई बल संरक्षी है यदि दो बिंदुओं के बीच उसका कार्य हर पथ पर एक ही हो (और हर आने-जाने के चक्कर में शून्य), वरना वह असंरक्षी है। भार और स्प्रिंग का बल (अगला अनुभाग): संरक्षी। सरकन घर्षण नहीं: गति के विपरीत होने के कारण वह लंबाई LL के पथ पर W=−fLW = -fL करता है — यानी हर मीटर की चुंगी, जो कभी नहीं लौटती।

उदाहरण

उदाहरण 29.4 (कुटिया तक दो पगडंडियाँ)

75 kg75\,\mathrm{kg} का पदयात्री 300 m300\,\mathrm{m} चढ़ता है, या तो 800 m800\,\mathrm{m} की खड़ी पगडंडी से या 2.4 km2.4\,\mathrm{km} के घुमावदार मोड़ों से। भार दोनों पर −75×9.81×300≈−2.2×105 J-75 \times 9.81 \times 300 \approx -2.2 \times 10^{5}\,\mathrm{J} वसूलता है; और 30 N30\,\mathrm{N} का घर्षण-बल एक पर −2.4×104 J-2.4 \times 10^{4}\,\mathrm{J}, दूसरे पर −7.2×104 J-7.2 \times 10^{4}\,\mathrm{J}। उतरते समय भार लौटा देता है; पर घर्षण का बिल दोनों बार ऊष्मा बनकर चला जाता है।

उदाहरण 29.10 (लोलक, इस बार ईमानदारी से)

लंबाई L=2.5 mL = 2.5\,\mathrm{m} के तार पर लटका लोलक का गोलक ऊर्ध्वाधर से 45∘45{}^{\circ} पर विराम में छोड़ा जाता है। गति के लंबवत होने के कारण तनाव शक्तिहीन है; और भार संरक्षी है: इसलिए EmE_m मुड़े हुए चाप पर संरक्षित रहता है, जो पिछले वर्ष केवल जाँचा जा सकता था। गोलक h=L(1−cos⁡45∘)=0.73 mh = L(1 - \cos45{}^{\circ}) = 0.73\,\mathrm{m} ऊपर से चलता है, इसलिए तल पर v=2gh≈3.8 m/sv = \sqrt{2gh} \approx 3.8\,\mathrm{m}/\mathrm{s}।

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