Номер 1, страница 32 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Законы движения и взаимодействия тел. Самостоятельные работы. СР-27. Потенциальная и кинетическая энергия. Вариант 1 - номер 1, страница 32.

Условие.

1. Какие силы называются консервативными?

Решение.

1. Какие силы называются консервативными?

Консервативные силы (от лат. conservo — сохраняю) — это силы, работа которых при перемещении материальной точки из одного положения в другое не зависит от формы траектории, а определяется только начальным и конечным положениями точки.

Это определение эквивалентно двум другим утверждениям:
1. Работа консервативной силы при перемещении материальной точки по любой замкнутой траектории равна нулю. Математически это выражается как интеграл по замкнутому контуру: $ \oint_L \vec{F} \cdot d\vec{r} = 0 $, где $ \vec{F} $ — консервативная сила, а $ L $ — любой замкнутый контур.
2. Консервативная сила может быть представлена как градиент некоторой скалярной функции $ U(\vec{r}) $, называемой потенциальной энергией, взятый с обратным знаком: $ \vec{F} = -\nabla U $. Это означает, что поле консервативных сил является потенциальным.

Наличие консервативных сил в системе позволяет ввести понятие потенциальной энергии, что, в свою очередь, приводит к закону сохранения механической энергии. Если в замкнутой системе действуют только консервативные силы, то полная механическая энергия системы (сумма кинетической и потенциальной энергий) сохраняется.

Примеры консервативных сил:
– Сила тяжести (гравитационная сила).
– Сила упругости (сила Гука).
– Электростатическая сила (сила Кулона).

Силы, работа которых зависит от траектории, называются неконсервативными или диссипативными. К ним относятся, например, сила трения и сила сопротивления среды. Работа этих сил приводит к уменьшению полной механической энергии системы, которая переходит в другие виды энергии, например, в тепловую.

Ответ: Консервативными называются силы, работа которых не зависит от траектории перемещения тела, а определяется только его начальным и конечным положением. Эквивалентное определение: работа консервативной силы по любой замкнутой траектории равна нулю.