A kanyargós úton haladó, esetleg többszörös megállásokkal haladó autó gyorsabban kopja el gumijait, mint az A ponttól B-ig tartó egyenesebb autópálya-ösvény.
Ez azért van, mert a gumik érzik a súrlódási erő minden pillanatban érintkeznek az úttal; minél hosszabb az út, annál nagyobb a súrlódás és ezáltal annál több hőenergia, vagy hő, amely keletkezik és elvész a környezet számára.
A súrlódásból eredő hő már nem érhető el az autó számára a munka folytatásához - az üzemelés fenntartásának egyetlen módja az üzemanyag hozzáadása. Így a súrlódás ereje vannem eredményez tárolt energiát. Valójában ennek az ellenkezőjét eredményezte - az energia átalakulását egy hasznosabb formából egy kevésbé hasznos formába.
A nem konzervatív erő meghatározása
Tippek
Nem konzervatív erő nem eredményez tárolt energiát.
Az a munka, amelyet a nem konzervatív az erő a megtett úttól függ; minél hosszabb az út, annál több hőenergia jut el a környező környezetbe. Ezt az energiát nem lehet teljesen újrafelhasználni (még akkor is, ha valamennyit megtartanánk, 100% -át nem lehetne további munkára felhasználni).
Mivel az energiamegmaradás törvénye előírja, hogy a teljes energia egy zárt rendszerben nem változás, a nem konzervatív erők által végzett teljes munkának meg kell egyeznie a mechanikai energia változásával rendszer. Más szavakkal, az összes energia, amely egy zárt rendszerben "elvész", nem konzervatív erők eredménye.
Ezzel szemben a konzervatív erő olyan munkát eredményez, amely tárolja a később felhasználható potenciális energiát. A konzervatív erő által végzett nettó munka és így a tárolt energia mennyisége az objektum teljes értékétől függ elmozdulás inkább egyenes vonalban, mint a megtett távolságban - az út független.
Példák a nem konzervatív erőkre
A súrlódás és a légellenállás (ami valójában a súrlódás egy másik formája) egyaránt hőenergiát, hangenergiát és esetleg a felület deformációi, amelyek mind elvesznek a rendszerből, és ezért olyan energiát képviselnek, amelyet nem tud újrafelhasználás.
Például, amikor egy szikla leesik egy szikláról, a lefelé menet megtapasztalja a légellenállás erejét. A légellenállás hőt és hangot generál, a hőenergia mindkét formája eloszlik a környezetben. Így a nem konzervatív erőket néha úgy is emlegetik disszipatív erők.
Amikor a szikla a földre ér, a súrlódási erő, amelyet a felszínnel érez, több hőt és hangot eredményez, valamint egy nagy kráter a földben. A szikladarab nem tudja visszaszerezni az elvesztett hőt vagy hangot, és a talaj sem fog visszaverődni eredeti alakjához.
Miért számít a nem konzervatív erőknek
A nem konzervatív erők (és az energiatakarékosság törvénye) megmagyarázzák, miért nem lehetségesek az örökmozgás!
A súrlódásokkal teli világban a potenciális energia és a mozgási energia nem mindig alakul át szépen oda-vissza. Amíg egy tárgy mozgásban van, a teljes mennyiség egy része mindig hővé alakul át a nem konzervatív súrlódási erők hatására. Ebből következik, hogy az univerzumban az energia mennyisége hő formájában mindig növekszik és végül nem marad több hasznos energia. Ezt néha az univerzum "hőhalálaként" emlegetik.
Így egy örökmozgó - vagy bármilyen ilyen "végtelen energia" találmány - fizikailag lehetetlen, mert nem minden erő konzervatív.
Konzervatív vs nem konzervatív erők
Ezzel szemben a konzervatív erők olyan erők, amelyeknél az A pontról B pontra való elmozdulás során elvégzett munka mennyisége úttól független. A konzervatív erők magukban foglalják a gravitációs erőt és a rugalmas erőket, például a rugóerőt.