Un'auto che guida su un percorso tortuoso, forse con più soste lungo il percorso, consumerà le sue gomme più velocemente di una che percorre l'autostrada più dritta percorso dal punto A al punto B.
Questo perché le gomme avvertono la forza di attrito Il calore dell'attrito è non è più disponibile per l'auto per continuare a lavorare - l'unico modo per farlo andare avanti è aggiungere carburante. Pertanto la forza di attrito non ha prodotto energia immagazzinata. Di fatto, ha prodotto qualcosa del contrario: una trasformazione di energia da una forma più utile a una meno utile. Suggerimenti Una forza non conservativa non produce energia immagazzinata. Il lavoro svolto da una forza non conservativa dipende dal percorso preso; più lungo è il percorso, maggiore è l'energia termica che viene dissipata nell'ambiente circostante. Questa energia non può essere riutilizzata del tutto (anche se una parte di essa è stata trattenuta, il 100 percento di essa non può essere riutilizzata per più lavoro). Perché la legge di conservazione dell'energia stabilisce che l'energia totale in un sistema chiuso non può cambiare, il lavoro totale svolto da forze non conservative deve eguagliare il cambiamento di energia meccanica del sistema. In altre parole, tutta l'energia che viene "persa" in un sistema chiuso è il risultato di forze non conservative . Al contrario, una forza conservatrice L'attrito e la resistenza dell'aria (che è in realtà un'altra forma di attrito) provocano entrambi energia termica, energia sonora e possibilmente deformazioni superficiali, che vengono tutte "perse" dal sistema e quindi rappresentano energia che non può riutilizzare. Ad esempio, quando un masso cade da una scogliera, sperimenta la forza della resistenza dell'aria durante la discesa. La resistenza dell'aria genera calore e suono, entrambe le forme di energia termica che si dissipano nell'ambiente. Pertanto, le forze non conservative vengono talvolta chiamate forze dissipative Quando il masso colpisce il suolo, la forza di attrito che prova con la superficie provoca più calore e suono, più un grande cratere nel terreno. Il masso non può recuperare il calore o il suono perduto, né il terreno riprenderà la sua forma originale. Forze non conservative (e la legge del risparmio energetico ) spiega perché le macchine a moto perpetuo non sono possibili! In un mondo pieno di attrito, l'energia potenziale e l'energia cinetica non sempre si convertono ordinatamente avanti e indietro. Finché un oggetto è in movimento, parte del totale sarà sempre trasformato in calore da forze di attrito non conservative. Ne consegue che la quantità di tutta l'energia nell'universo sotto forma di calore è sempre crescente Pertanto, una macchina a moto perpetuo - o qualsiasi invenzione del genere "a energia infinita" - è fisicamente impossibile, perché non tutte le forze sono conservative. > Forze conservative contro non conservative Al contrario, le forze conservative sono forze per le quali la quantità di lavoro svolto nel passaggio dal punto A al punto B è indipendente dal percorso. Le forze conservative includono la forza gravitazionale e forze elastiche come la forza della molla.
in ogni momento in cui sono a contatto con la strada; più lungo è il viaggio, maggiore è l'attrito e quindi più energia termica
, o calore
, che viene generato e perso nell'ambiente.
Definizione di una forza non conservatrice
risulta nel lavoro che immagazzina energia potenziale che può essere riutilizzata in seguito. Il lavoro netto svolto da una forza conservatrice, e quindi la quantità di energia immagazzinata, dipende dal spostamento totale dell'oggetto in linea retta piuttosto che dalla distanza percorsa - è percorso indipendente
.
Esempi di forze non conservative
.
Perché le forze non conservative contano
e, alla fine, non rimarrà più energia utile. Questa è talvolta definita la "morte di calore" dell'universo.
