Natuurkunde · Begrippenlijst

Wat is Conservatieve kracht; potentiële energie?

Definitie 13.5 Universitaire natuurkunde — jaar 1 · Hoofdstuk 13 — Arbeid, energie en potentiële energie

Een kracht heet conservatief als haar arbeid tussen twee punten niet van de gevolgde weg afhangt. Gelijkwaardig: er bestaat een functie van de plaats, de potentiële energie EpE_p, zodanig dat

WAB=Ep(A)Ep(B)=ΔEp,δW= ⁣dEp,W_{A\to B} = E_p(A) - E_p(B) = -\Delta E_p , \qquad \delta W = -\dd E_p ,

waarbij EpE_p op een additieve constante na is bepaald (een keuze van nulpunt).

Voorbeelden

Voorbeeld 13.11 (Energie verloren aan wrijving)

Een blok glijdt een helling met hoek α\alpha en hoogte hh af met dynamische wrijving μd\mu_d: Wnc=μdmgcosα×h/sinα=μdmghcotαW_{\text{nc}} = -\mu_dmg\cos\alpha \times h/\sin\alpha = -\mu_dmgh\cot\alpha, dus 12mv2=mgh(1μdcotα)\tfrac12 mv^2 = mgh(1 - \mu_d\cot\alpha). Voor h=2.0mh = 2.0\,\mathrm{m}, α=30\alpha = 30^\circ, μd=0.20\mu_d = 0.20: v=5.1m/sv = 5.1\,\mathrm{m}/\mathrm{s} in plaats van 6.3m/s6.3\,\mathrm{m}/\mathrm{s}; een derde van de potentiële energie werd warmte.

Lees in het hoofdstuk →