Автомобіль, який їде по звивистому маршруту, можливо, з кількома зупинками по дорозі, зносить свої шини швидше, ніж той, який їде по прямій трасі від пункту А до Б
Це тому, що шини відчувають сила тертя щохвилини вони стикаються з дорогою; чим довша дорога, тим більше тертя і, тим більше, більше термальна енергія, або тепло, що генерується і втрачається для навколишнього середовища.
Тепло від тертя вже недоступне для автомобіля, щоб продовжувати виконувати роботу - єдиний спосіб утримати його - це додати паливо. Таким чином сила тертя маєне призвело до накопичення енергії. Насправді це призвело до чогось протилежного - перетворення енергії з більш корисної у менш корисну форму.
Визначення неконсервативної сили
Поради
Неконсервативна сила не призводить до накопиченої енергії.
Робота, виконана a неконсервативний сила залежить від пройденого шляху; чим довший шлях, тим більше теплової енергії розсіюється в навколишнє середовище. Цю енергію неможливо використати повністю (навіть якщо частину її зберегти, 100 відсотків її не можна використати повторно для більшої роботи).
Тому що закон збереження енергії диктує, що загальна енергія в замкнутій системі не може Зміни, загальна робота, виконана неконсервативними силами, повинна дорівнювати зміні механічної енергії система. Іншими словами, вся енергія, яка «втрачається» в закритій системі, є результатом неконсервативних сил.
На відміну від них, a консервативна сила призводить до роботи, яка зберігає потенційну енергію, яку згодом можна використати повторно. Чиста робота, яку виконує консервативна сила, а отже і кількість накопиченої енергії, залежить від загальної суми об’єкта переміщення по прямій, а не пройденій відстані - це так шлях незалежний.
Приклади неконсервативних сил
Тертя та опір повітря (що насправді є іншою формою тертя) призводять до теплової енергії, звукової енергії та можливо поверхневі деформації, які всі "втрачаються" із системи і тому представляють енергію, яку вона не може повторне використання.
Наприклад, коли валун падає зі скелі, він відчуває силу опору повітря на шляху вниз. Повітряний опір генерує тепло і звук, обидві форми теплової енергії, що розсіюються в навколишнє середовище. Таким чином, неконсервативні сили іноді називають дисипативні сили.
Коли валун потрапляє на землю, сила тертя, яку він відчуває з поверхнею, призводить до більшої кількості тепла та звуку, плюс великий кратер у землі. Валун не може повернути втрачене тепло або звук, а також земля не повернеться до початкової форми.
Чому неконсервативні сили мають значення
Неконсервативні сили (і закон збереження енергії) пояснюють, чому неможливі вічні машини!
У світі, сповненому тертя, потенційна енергія та кінетична енергія не завжди акуратно перетворюються вперед і назад. Поки об’єкт знаходиться в русі, частина загальної кількості завжди буде перетворюватися в тепло від неконсервативних сил тертя. Звідси випливає, що кількість усієї енергії у Всесвіті у вигляді теплоти становить завжди збільшується і, врешті-решт, більше корисної енергії не залишиться. Це іноді називають "тепловою смертю" Всесвіту.
Таким чином, вічний двигун - або будь-який подібний винахід "нескінченної енергії" - фізично неможливий, оскільки не всі сили є консервативними.
Консервативні проти неконсервативних сил
На противагу цьому, консервативні сили - це сили, для яких обсяг роботи, виконаної при переході від точки А до точки В, не залежить від шляху. Консервативні сили включають силу тяжіння та сили пружності, такі як сила пружини.