Автомобиль, движущийся по извилистому маршруту, возможно, с несколькими остановками по пути, изнашивает свои шины быстрее, чем тот, который едет по более прямому шоссе из точки A в точку B.
Это потому, что шины чувствуют сила трения каждый момент они соприкасаются с дорогой; чем длиннее путешествие, тем больше трение и, следовательно, больше термальная энергия, или же нагревать, который генерируется и теряется в окружающей среде.
Тепло от трения больше не доступно машине для продолжения работы - единственный способ сохранить ее - это добавить топлива. Таким образом, сила трения имеетне привело к накоплению энергии. Фактически, это привело к противоположному - преобразованию энергии из более полезной формы в менее полезную.
Определение неконсервативной силы
Советы
Неконсервативная сила не приводит к накоплению энергии.
Работа, проделанная неконсервативный сила зависит от пройденного пути; чем длиннее путь, тем больше тепловой энергии рассеивается в окружающей среде. Эту энергию нельзя полностью повторно использовать (даже если бы часть ее была сохранена, 100 процентов ее нельзя было бы повторно использовать для дальнейшей работы).
Потому что закон сохранения энергии гласит, что полная энергия в замкнутой системе не может изменения, общая работа, выполняемая неконсервативными силами, должна равняться изменению механической энергии система. Другими словами, вся энергия, которая «теряется» в замкнутой системе, является результатом неконсервативных сил..
Напротив, консервативная сила приводит к работе, в которой сохраняется потенциальная энергия, которую можно повторно использовать позже. Чистая работа, выполняемая консервативной силой, и, следовательно, количество запасенной энергии зависит от общей суммы объекта. смещение по прямой, а не пройденное расстояние - это независимый от пути.
Примеры неконсервативных сил
Трение и сопротивление воздуха (которое на самом деле является еще одной формой трения) приводят к возникновению тепловой энергии, звуковой энергии и возможно поверхностные деформации, которые все «теряются» в системе и, следовательно, представляют собой энергию, которую она не может повторное использование.
Например, когда валун падает со скалы, он испытывает силу сопротивления воздуха при спуске. Сопротивление воздуха порождает тепло и звук - обе формы тепловой энергии, которые рассеиваются в окружающей среде. Таким образом, неконсервативные силы иногда называют диссипативные силы.
Когда валун ударяется о землю, сила трения, которую он ощущает с поверхностью, приводит к увеличению количества тепла и шума, а также к образованию большой воронки в земле. Валун не может вернуть утраченное тепло или звук, а земля не вернется к своей первоначальной форме.
Почему важны неконсервативные силы
Неконсервативные силы (и закон сохранения энергии) объясняют, почему вечные двигатели невозможны!
В мире, полном трения, потенциальная энергия и кинетическая энергия не всегда аккуратно преобразуются туда и обратно. Пока объект находится в движении, некоторая его часть всегда будет преобразовываться в тепло из-за неконсервативных сил трения. Отсюда следует, что количество всей энергии во Вселенной в виде тепла равно всегда увеличивается и, в конце концов, полезной энергии больше не останется. Иногда это называют «тепловой смертью» Вселенной.
Таким образом, вечный двигатель - или любое подобное изобретение с «бесконечной энергией» - физически невозможно, потому что не все силы консервативны.
Консервативные против неконсервативных сил
Напротив, консервативные силы - это силы, для которых количество работы, выполняемой при перемещении из точки A в точку B, не зависит от пути. Консервативные силы включают гравитационную силу и силы упругости, такие как сила пружины.