Um carro dirigindo em uma rota sinuosa, talvez com várias paradas ao longo do caminho, gastará seus pneus mais rápido do que um que segue o caminho mais reto da rodovia do Ponto A ao B.
Isso ocorre porque os pneus sentem o força de atrito a todo momento estão em contato com a estrada; quanto mais longa a jornada, mais atrito e, portanto, mais energia térmica, ou aquecer, que é gerado e perdido para o meio ambiente.
O calor do atrito não está mais disponível para o carro continuar a trabalhar - a única maneira de mantê-lo funcionando é adicionando combustível. Assim, a força de atrito temnão resultou em nenhuma energia armazenada. Na verdade, resultou em algo oposto - uma transformação da energia de uma forma mais útil para uma menos útil.
Definição de uma força não conservadora
Pontas
Uma força não conservadora não resulta em nenhuma energia armazenada.
O trabalho feito por um não conservador a força depende do caminho percorrido; quanto mais longo o caminho, mais energia térmica é dissipada para o ambiente circundante. Essa energia não pode ser totalmente reutilizada (mesmo se parte dela fosse retida, 100% dela não poderia ser reutilizada para mais trabalho).
Porque a lei da conservação de energia dita que a energia total em um sistema fechado não pode mudança, o trabalho total feito por forças não conservativas deve ser igual à mudança na energia mecânica do sistema. Em outras palavras, toda a energia que é "perdida" em um sistema fechado é resultado de forças não conservativas.
Em contraste, um força conservadora resulta em trabalho que armazena energia potencial que pode ser reutilizada posteriormente. O trabalho em rede feito por uma força conservadora e, portanto, a quantidade de energia armazenada, depende do total do objeto deslocamento em linha reta ao invés da distância percorrida - é caminho independente.
Exemplos de forças não conservadoras
O atrito e a resistência do ar (que na verdade é outra forma de atrito) resultam em energia térmica, energia sonora e possivelmente deformações superficiais, todas as quais são "perdidas" do sistema e, portanto, representam energia que ele não pode reuso.
Por exemplo, quando uma pedra cai de um penhasco, ela experimenta a força da resistência do ar no caminho para baixo. A resistência do ar gera calor e som, ambas formas de energia térmica que se dissipam no meio ambiente. Assim, as forças não conservadoras às vezes são chamadas de forças dissipativas.
Quando a pedra atinge o solo, a força de fricção que sente com a superfície resulta em mais calor e som, além de uma grande cratera no solo. A rocha não pode recuperar o calor ou som perdido, nem o solo voltará à sua forma original.
Por que as forças não conservadoras são importantes
Forças não conservativas (e a lei da conservação de energia) explicam por que as máquinas de movimento perpétuo não são possíveis!
Em um mundo cheio de fricção, a energia potencial e a energia cinética nem sempre se convertem perfeitamente. Enquanto um objeto estiver em movimento, uma parte do total sempre será transformada em calor devido às forças de fricção não conservativas. Conclui-se que a quantidade de toda a energia do universo na forma de calor é sempre aumentando e, eventualmente, nenhuma energia útil mais permanecerá. Isso às vezes é chamado de "morte por calor" do universo.
Assim, uma máquina de movimento perpétuo - ou qualquer invenção de "energia infinita" - é fisicamente impossível, porque nem todas as forças são conservadoras.
Forças conservadoras vs forças não conservadoras
Em contraste, as forças conservativas são forças para as quais a quantidade de trabalho realizado no movimento do ponto A ao ponto B é independente do caminho. As forças conservativas incluem a força gravitacional e as forças elásticas, como a força da mola.