13. Консервативные и неконсервативные силы в механике. Потенциальная энергия.

Все силы, встречающиеся в механике макpоскопических тел, принято разделять на консервативные и неконсервативные. Консервативными называются силы, работа которых не зависит от формы пути между двумя точками (при перемещении тела между ними). Примером консервативных сил является, например, сила тяжести.

работа силы тяжести не зависит от формы пути. Она определяется только начальным и конечным положениями перемещающейся точки. работа консервативных сил на замкнутом контуре равна нулю.

Все силы, не являющиеся консервативными, называются неконсервативными силами. К ним относятся, прежде всего, так называемые диссипативные силы, например силы трения, возникающие при скольжении одного тела относительно другого. Сила трения в этом случае всегда направлена против скорости движения, то есть против перемещения тела. Работа этой силы всегда отрицательна. И если тело сместилось налево, а потом вернулось назад, то очевидно, что суммарная работа будет величиной отрицательной и не равной нулю. Таким образом, работа силы трения скольжения при движении по замкнутому контуру не равна нулю!

Потенциальной энергией называют часть энергии механической системы, зависящую от конфигурации системы, т.е от взаимного расположения частиц системы и их положения во внешнем силовом поле. Убыль потенциальной энергии при перемещении системы из произвольного положения 1 в другое произвольное положение 2 измеряется той работой А₁₂, которую совершают при этом все потенциальные силы (внутр. и внеш.), действующие на систему, Е_п(1)-E_п(2)=A₁₂, где Е_п(1) и E_п(2)- значения потенциальной энергии системы в начальном и конечном положениях. F=-gradE_nединого матювыражения для пот. энергии не сущ. Оно зависит от поля в котором находиться тело. Для одного и того же тела он может иметь разные значения в зависимости от чего нач. отсчет энергии. В отличии от кинетической может быть отрицательной величиной.