구불 구불 한 경로에서 운전하는 자동차는 A 지점에서 B 지점으로가는 직선 도로를 타는 자동차보다 더 빨리 타이어가 마모됩니다.
타이어가 마찰력 매 순간 그들은 도로와 접촉합니다. 여행이 길수록 마찰이 많아 지므로 열 에너지, 또는 열, 생성되고 환경에 손실됩니다.
마찰로 인한 열은 더 이상 자동차가 작업을 계속하는 데 사용할 수 없습니다. 작동을 유지하는 유일한 방법은 연료를 추가하는 것입니다. 따라서 마찰력 있다저장된 에너지가 발생하지 않음. 사실, 그것은 반대의 결과를 가져 왔습니다. 에너지가 더 유용한 형태에서 덜 유용한 형태로 전환되는 것입니다.
비 보수적 힘의 정의
팁
보수적이지 않은 세력 저장된 에너지가 발생하지 않습니다..
a에 의해 수행되는 작업 비 보수적 힘은 취한 경로에 따라 다릅니다. 경로가 길수록 주변 환경에 더 많은 열 에너지가 방출됩니다. 이 에너지는 완전히 재사용 할 수 없습니다 (일부는 유지하더라도 100 %는 더 많은 작업에 재사용 할 수 없습니다).
에너지 보존 법칙에 따라 폐쇄 시스템의 총 에너지는 비 보존 적 힘에 의해 수행 된 총 작업은 기계 에너지의 변화와 같아야합니다. 체계. 다시 말해, 폐쇄 시스템에서 "손실"된 모든 에너지는 비 보수적 힘의 결과입니다..
대조적으로, 보수적 인 힘 나중에 재사용 할 수있는 잠재적 에너지를 저장하는 작업이 발생합니다. 보수적 인 힘에 의해 수행되는 네트워크 작업, 따라서 저장된 에너지의 양은 물체의 총량에 따라 달라집니다. 배수량 이동 한 거리보다는 직선으로-그것은 경로 독립적.
비 보수적 힘의 예
마찰과 공기 저항 (실제로 마찰의 또 다른 형태)은 모두 열 에너지, 사운드 에너지 및 표면 변형 일 가능성이 있으며, 모두 시스템에서 "손실"되어 시스템이 할 수없는 에너지를 나타냅니다. 재사용.
예를 들어, 바위가 절벽에서 떨어지면 아래로 내려갈 때 공기 저항의 힘을 경험합니다. 공기 저항은 열과 소리를 생성하며, 두 가지 형태의 열 에너지는 환경으로 방출됩니다. 따라서 비 보수적 힘은 때때로 소산 력.
바위가지면에 닿으면 표면에서 느끼는 마찰력으로 인해 더 많은 열과 소리가 발생하고지면에 큰 분화구가 생깁니다. 바위는 잃어버린 열이나 소리를 되 찾을 수 없으며 땅이 원래 모양으로 튀어 나오지 않습니다.
비 보수적 인 힘이 중요한 이유
비 보수적 인 힘 (그리고 에너지 절약의 법칙)은 왜 영구 운동 기계가 불가능한지를 설명합니다!
마찰로 가득 찬 세상에서 위치 에너지와 운동 에너지가 항상 깔끔하게 앞뒤로 변환되는 것은 아닙니다. 물체가 움직이고있는 한 전체의 일부는 항상 비 보존 적 마찰력으로부터 열로 변환됩니다. 열의 형태로 우주에있는 모든 에너지의 양은 항상 증가 결국 더 이상 유용한 에너지가 남지 않게됩니다. 이것은 때때로 우주의 "열사병"이라고 불립니다.
따라서 모든 힘이 보수적 인 것은 아니기 때문에 영구 운동 기계 또는 그러한 "무한 에너지"발명은 물리적으로 불가능합니다.
보수적 힘과 비 보수적 힘
반대로, 보수적 인 힘은 A 지점에서 B 지점으로 이동하는 데 수행되는 작업량이 경로 독립적 인 힘입니다. 보수력에는 중력과 스프링 력과 같은 탄성력이 포함됩니다.