Natuurkunde · Begrippenlijst

Wat is Conservatieve en niet-conservatieve krachten?

Ook bekend als: conservatieve kracht · niet-conservatieve kracht

Definitie 29.3 Natuurkunde bovenbouw · Hoofdstuk 29 — Arbeid en mechanische energie

Een kracht heet een conservatieve kracht wanneer haar arbeid tussen twee punten langs elke weg dezelfde is (nul op elke rondreis), en anders een niet-conservatieve kracht. Het gewicht en de veerkracht (volgende paragraaf) zijn conservatief. Glijdende wrijving is dat niet: ze werkt de beweging tegen en verricht W=fLW = -fL op een weg met lengte LL — tol per meter, nooit terugbetaald.

Voorbeelden

Voorbeeld 29.4 (Twee paden naar de hut)

Een wandelaar van 75kg75\,\mathrm{kg} wint 300m300\,\mathrm{m} hoogte via een steil pad van 800m800\,\mathrm{m} of via 2.4km2.4\,\mathrm{km} haarspeldbochten. Het gewicht rekent op beide 75×9.81×3002.2×105J-75 \times 9.81 \times 300 \approx -2.2 \times 10^{5}\,\mathrm{J}; een wrijvingskracht van 30N30\,\mathrm{N} rekent 2.4×104J-2.4 \times 10^{4}\,\mathrm{J} op het ene en 7.2×104J-7.2 \times 10^{4}\,\mathrm{J} op het andere. Het gewicht betaalt bij de afdaling terug; de rekening van de wrijving is als warmte weg, beide kanten op.

Voorbeeld 29.10 (De slinger, dit keer eerlijk)

Een slingerlichaam aan een draad van lengte L=2.5mL = 2.5\,\mathrm{m} wordt uit rust losgelaten op 4545{}^{\circ} met de verticaal. De spankracht staat loodrecht op de beweging en is machteloos; het gewicht is conservatief: EmE_m blijft behouden op de kromme boog, wat vorig jaar alleen gecontroleerd kon worden. Het lichaam begint h=L(1cos45)=0.73mh = L(1 - \cos45{}^{\circ}) = 0.73\,\mathrm{m} hoger, dus is onderaan v=2gh3.8m/sv = \sqrt{2gh} \approx 3.8\,\mathrm{m}/\mathrm{s}.

Lees in het hoofdstuk →