Консервативные силы
В физике консервативные силы (потенциальные силы) — это силы, работа которых не зависит от вида траектории, точки приложения этих сил и закона их движения и определяется только начальным и конечным положением этой точки. Равносильным определением является и следующее: консервативные силы — это такие силы, работа которых по любой замкнутой траектории равна 0.
В теоретической физике выделяют только четыре типа сил, каждая из которых является консервативной (см. Фундаментальные взаимодействия). В школьной программе по физике силы разделяют на консервативные и неконсервативные. Примерами консервативных сил являются: сила тяжести, сила упругости, сила кулоновского (электростатического) взаимодействия. Примером неконсервативной силы является сила трения.
Если в системе действуют только консервативные силы, то механическая энергия системы сохраняется.
Для консервативных сил выполняются следующие равенства:
—
работа,
производимая консервативной силой,
определяется только начальным и конечным
положением точки её приложения и не
зависит от выбора траектории, по которой
перемещается тело.
— работа консервативных
сил по произвольному замкнутому контуру
равна 0;
— ротор консервативных
сил равен 0;
—
консервативная
сила является градиентом некой скалярной
функции 
,
называемой силовой. Эта функция
равна потенциальной
энергии 
взятой
с обратным знаком. Соответственно,
и
связаны
соотношением
Таким образом, потенциальная сила всегда направлена в сторону уменьшения потенциальной энергии.
Диссипативные силы
Диссипативные силы — силы, при действии которых на механическую систеу её полная механическая энергия убывает, переходя в другие, немеханические формы энергии, например, в теплоту.
Особенности
В отличие от потенциальных сил зависят не только от взаимного расположения тел, но и от их относительных скоростей.
Пример диссипативных сил
Силы вязкого или сухого трения;
Сила аэродинамического сопротивления воздуха;
Сила трения скольжения
Вращательное движение тела в зависимости от времени t характеризуют угловые величины: φ (угол поворота в радианах), ω (угловая скорость в рад/сек) и ε (угловое ускорение в рад/сек2).
Закон вращательного движения тела выражается уравнением φ = f (t).
Угловая скорость – величина, характеризующая быстроту вращения тела, определяется в общем случае как производная угла поворота по времени ω = dφ/dt = f' (t).
Угловое ускорение – величина, характеризующая быстроту изменения угловой скорости, определяется как производная угловой скорости ε = dω/dt = f'' (t).
Приступая к решению задач на вращательное движение тела, необходимо иметь в виду, что в технических расчетах и задачах, как правило, угловое перемещение выражается не в радианах φ, а в оборотах φоб.
Поэтому необходимо уметь переходить от числа оборотов к радианному измерению углового перемещения и наоборот.
Так как один полный оборот соответствует 2π рад, то φ = 2πφоб и φоб = φ/(2π).
При вращательном движении тела все его точки движутся по окружностям, центры которых расположены на одной неподвижной прямой (ось вращающегося тела). Очень важно при решении задач, приведенных в этой главе, ясно представлять зависимость между угловыми величинами φ, ω и ε, характеризующими вращательное движение тела, и линейными величинами s, v, at и an, характеризующими движение различных точек этого тела.
Если R – расстояние от геометрической оси вращающегося тела до какой-либо точки А, то зависимость между φ – углом поворота тела и s – расстоянием, пройденным точкой тела за то же время, выражается так: s = φR.
Зависимость между угловой скоростью тела и скоростью точки в каждый данный момент выражается равенством v = ωR.
Касательное ускорение точки зависит от углового ускорения и определяется формулой at = εR.
Нормальное ускорение точки зависит от угловой скорости тела и определяется зависимостью an = ω2R.
При решении задачи, приведенной в этой главе, необходимо ясно понимать, что вращением называется движение твердого тела, а не точки. Отдельно взятая материальная точка не вращается, а движется по окружности – совершает криволинейное движение.