O que é Força conservativa; energia potencial?

Definição 13.5 Física universitária — 1.º ano · Capítulo 13 — Trabalho, energia e energia potencial

Uma força é conservativa se o seu trabalho entre dois pontos não depende do caminho seguido. De modo equivalente, existe uma função da posição, a energia potencial $E_p$ , tal que

W_{A\to B} = E_p(A) - E_p(B) = -\Delta E_p , \qquad \delta W = -\dd E_p ,

sendo $E_p$ definida a menos de uma constante aditiva (uma escolha de origem).

Exemplos

Exemplo 13.11 (Energia perdida no atrito)

Um bloco desce uma rampa de ângulo $\alpha$ e altura $h$ com atrito cinético $\mu_d$ : $W_{\text{nc}} = -\mu_dmg\cos\alpha \times h/\sin\alpha = -\mu_dmgh\cot\alpha$ , logo $\tfrac12 mv^2 = mgh(1 - \mu_d\cot\alpha)$ . Para $h = 2.0\,\mathrm{m}$ , $\alpha = 30^\circ$ , $\mu_d = 0.20$ : $v = 5.1\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ em vez de $6.3\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ; um terço da energia potencial virou calor.

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