Kui keegi kohvitopsi laualt ära tõstab, siis ta töötabgravitatsiooni vastu.Kui tass pole enam laual, vaid õhus, on see potentsiaalset energiat salvestanud. Kui lahti lasta, siis see kukuks.
Raskusjõud on näide a-stkonservatiivne jõud. Teised jõud meie ümber hoiavad energiat sarnaselt süsteemis, hoides objekte kindlas konfiguratsioonis, mille tulemuseks on liikumine, muutes salvestatud energia kineetiliseks energiaks, kui see on vabanenud.
Kineetilist ja potentsiaalset koguenergiat süsteemis nimetatakse süsteemi kogu mehaaniliseks energiaks. Koguenergia on mehaanilise energia ning soojusenergia ja muude energiavormide summa.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Konservatiivsed jõud põhjustavad potentsiaalset energiat.
Konservatiivse jõu määratlus
Vaadake uuesti seda kohvitassi. Kas tass visatakse ülespoole inimese vöökohta kõrgemale, enne kui ta vöökõrgusel kätte jääb, või kas see tõstetakse lihtsalt otse vöökõrgusele, jääb gravitatsioonipotentsiaali energia kogus, mida tass lõpus sisaldab sama. See langeb sama sügisel, kui see langeb mõlemal juhul vöökõrguselt.
Teisisõnu öeldes on potentsiaalse energia hulk, mille objekt saab konservatiivse jõu kogemiselteest sõltumatu: see sõltub ainult objekti omadestlõplik nihe (lõpliku positsiooni ja algpositsiooni vahe), mitte kogu läbitud vahemaa. Samal ajal kui esimesel juhul tass reisiskaugemal kokkupunktist a punkti b - liikumine ülespoole, silmapilkselt peatumine ja seejärel kätele kukkumine mis selle kinni püüdis - see algas ja lõppes ikka samadel positsioonidel kui lihtsalt tõstetud tass üles. See muudab potentsiaalse energia kogu muutuseraskusjõustiga tassi jaoks sama.
Seevastu mittekonservatiivne jõud ei too kaasa salvestatud energiat. Selle asemel energia, mida mittekonservatiivne jõud kasutab töö tegemisekshajub ümbritsevasse keskkonda soojusena (soojusenergia) ja seda ei saa uuesti kasutada.
Teine levinud konservatiivse jõu määratlus on see, kus suletud teel tehtud netotöö on null. Suletud rada on see, kus objekt algab ja lõpeb samas asendis (selle nihe on null). Sesttööfüüsikas on jõudFobjektile toimimine korrutab selle nihked
W = Fd
sellest järeldub, et kui objekti nihe on null, on seda ka kogu töö. Jõud, mis seda liigutas, pidi olema konservatiivne.
Konservatiivsete jõudude näited
Sarnaselt gravitatsiooniga põhjustavad ka teised konservatiivsed jõud objekti asendi muutust, mille tulemuseks on salvestatud energia. Näiteks on vedru jõud mähitud mänguasjas, nagu Slinky, või nool, mis vibule tagasi tõmmatakse, konservatiivsed jõud, nagu ka elektrostaatilised jõud, mis hoiavad kaht laetud osakest üksteisest teatud kaugusel, või magnetjõud, mis hoiavad põhja- ja lõunapoolust või kahte vardamagnetit peale.
Niipea kui objektid ühelgi neist juhtumitest "lahti lastakse", liiguvad nad. Slinky ilmub üles, nool lendab sihtmärgi poole või osakesed tõmbavad ligi või tõrjuvad.
Miks konservatiivsed jõud on olulised
Konservatiivsed jõud võimaldavad inimestel salvestada energiat, mida saab hiljem kasulikuks teha. Need on korduvkasutatava energia allikas - objekti saab maast üles tõsta, et gravitatsioonijõud sellele ikka ja jälle mõjuks, ning vibu ja noolt saab mitu korda seada ja vabastada.
Muidugi ei eksisteeri konservatiivseid jõude reaalses piirkonnas eraldi. Igas siin kirjeldatud olukorrasosa energiast hajub alati hõõrdejõu soojusena, mittekonservatiivne jõud ja ei saa enam naasta otse selles süsteemis salvestatud energia juurde.
Samuti pole konservatiivsed jõud ise piiramatud. Mingil hetkel saavutab venitatud vedru oma elastse piiri ja puruneb. Liiga kõrgelt kukutatud kohvitass puruneb parandamatult. Kuid kindlalt mõistes nende objektide piire, saab füüsik või insener valmistada tammid, vanaisa kellad, autoakud ja veel hulgaliselt muid seadmeid, mis võivad kasulikke asju teha.
