Física · Glossário

O que é Forças conservativas e não conservativas?

Também chamado de: força conservativa · força não conservativa

Definição 29.3 Física do ensino médio · Capítulo 29 — Trabalho e energia mecânica

Uma força é conservativa se o trabalho dela entre dois pontos é o mesmo por qualquer caminho (nulo em toda ida e volta), e não conservativa em caso contrário. O peso e a força de uma mola (próxima seção): conservativas. O atrito de deslizamento não é: oposto ao movimento, ele realiza W=fLW = -fL num caminho de comprimento LL — um pedágio por metro, jamais reembolsado.

Exemplos

Exemplo 29.4 (Duas trilhas até o refúgio)

Uma caminhante de 75kg75\,\mathrm{kg} ganha 300m300\,\mathrm{m} por uma trilha íngreme de 800m800\,\mathrm{m} ou por 2.4km2.4\,\mathrm{km} de curvas em ziguezague. O peso cobra 75×9.81×3002.2×105J-75 \times 9.81 \times 300 \approx -2.2 \times 10^{5}\,\mathrm{J} nas duas; uma força de atrito de 30N30\,\mathrm{N}, 2.4×104J-2.4 \times 10^{4}\,\mathrm{J} numa e 7.2×104J-7.2 \times 10^{4}\,\mathrm{J} na outra. O peso devolve na descida; a conta do atrito virou calor, nos dois sentidos.

Exemplo 29.10 (O pêndulo, desta vez com honestidade)

Um corpo de pêndulo num fio de comprimento L=2.5mL = 2.5\,\mathrm{m} é solto em repouso a 4545{}^{\circ} da vertical. A tensão, perpendicular ao movimento, não tem potência; o peso é conservativo: EmE_m se conserva sobre o arco curvo, o que no ano passado só podia ser conferido. O corpo parte h=L(1cos45)=0.73mh = L(1 - \cos45{}^{\circ}) = 0.73\,\mathrm{m} acima, de modo que embaixo v=2gh3.8m/sv = \sqrt{2gh} \approx 3.8\,\mathrm{m}/\mathrm{s}.

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