Automobil jedoucí po klikaté trase, možná s několika zastávkami, bude mít pneumatiky rychleji než ten, který jede po rovnější dálnici z bodu A do B.
Je to proto, že pneumatiky cítí síla tření v každém okamžiku jsou v kontaktu se silnicí; čím delší je cesta, tím větší tření a tím více Termální energienebo teplo, který je generován a ztracen pro životní prostředí.
Teplo z tření již není k dispozici automobilu, aby mohl pokračovat v práci - jediný způsob, jak ho udržet, je doplňování paliva. Tedy síla tření mánevedlo k žádné akumulované energii. Ve skutečnosti to mělo za následek něco opačného - přeměnu energie z užitečnější na méně užitečnou formu.
Definice nekonzervativní síly
Tipy
Nekonzervativní síla nevede k žádné akumulované energii.
Práce odvedená nekonzervativní síla závisí na zvolené dráze; čím delší je cesta, tím více tepelné energie se rozptýlí do okolního prostředí. Tuto energii nelze znovu použít úplně (i když část z ní zůstala zachována, 100 procent ji nelze znovu použít pro další práci).
Protože zákon zachování energie určuje, že celková energie v uzavřeném systému nemůže změna, celková práce nekonzervativních sil se musí rovnat změně mechanické energie v Systém. Jinými slovy, veškerá energie, která se „ztrácí“ v uzavřeném systému, je výsledkem nekonzervativních sil.
Naproti tomu a konzervativní síla vede k práci, která ukládá potenciální energii, kterou lze později znovu použít. Čistá práce vykonaná konzervativní silou, a tím i množství uložené energie, závisí na celkové hodnotě objektu přemístění spíše v přímce než v ujeté vzdálenosti - to je cesta nezávislá.
Příklady nekonzervativních sil
Tření a odpor vzduchu (což je opravdu další forma tření) vedou k tepelné energii, zvukové energii a případně povrchové deformace, které jsou všechny ze systému „ztraceny“, a proto představují energii, kterou nedokáže znovu použít.
Například když balvan spadne z útesu, zažije na cestě dolů sílu odporu vzduchu. Odpor vzduchu generuje teplo a zvuk, obě formy tepelné energie, které se rozptylují do okolního prostředí. Nekonzervativní síly jsou tedy někdy označovány jako disipativní síly.
Když balvan narazí na zem, síla tření, kterou cítí s povrchem, má za následek více tepla a zvuku, plus velký kráter v zemi. Balvan nemůže dostat zpět ztracené teplo nebo zvuk, ani se země nevrátí zpět do původního tvaru.
Proč záleží na nekonzervativních silách
Nekonzervativní síly (a zákon zachování energie) vysvětlují, proč stroje s permanentním pohybem nejsou možné!
Ve světě plném tření se potenciální energie a kinetická energie ne vždy úhledně převádějí tam a zpět. Dokud je objekt v pohybu, část z něj bude vždy transformována na teplo z nekonzervativních třecích sil. Z toho vyplývá, že množství veškeré energie ve vesmíru ve formě tepla je stále roste a nakonec už nezůstane žádná užitečná energie. Toto se někdy označuje jako „tepelná smrt“ vesmíru.
Stroj na neustálý pohyb - nebo jakýkoli takový vynález „nekonečné energie“ - je tedy fyzicky nemožný, protože ne všechny síly jsou konzervativní.
Konzervativní vs nekonzervativní síly
Naproti tomu konzervativní síly jsou síly, pro které je množství práce vykonané při pohybu z bodu A do bodu B nezávislé na dráze. Konzervativní síly zahrnují gravitační sílu a elastické síly, jako je síla pružiny.