Indar-eremu kontserbakorrak eta ez-kontserbakorrak: energia potentziala eta kontserbazio-printzipioa

Laburpena

Dokumentuak indar-eremu kontserbakorren eta ez-kontserbakorren arteko bereizketa azaltzen du, lanaren eta bidearen arteko erlazioa oinarri hartuta. Energia potentzial grabitatorioa, potentzial grabitatorioa, energia mekanikoa eta satelite baten energia aztertzen dira. Azkenik, energiaren kontserbazio-printzipioa eta indar bizien teorema laburbiltzen dira.

Funtsezko puntuak

Indar kontserbakorren lana bi puntuen arteko posizioaren menpekoa da, ez bidearen menpekoa; ibilbide itxian lana nulua da.
Indar kontserbakorrak dira grabitatorioak, elektrikoak eta elastikoak; marruskadura ez-kontserbakorra da.
Indar kontserbakor batek egindako lana energia potentzialaren aldaketaren berdina da.
Energia potentzial grabitatorioa beti negatiboa da, eta distantzia infinituan nulua.
Potentzial grabitatorioa eremuaren puntu bakoitzean dagoen balio bat da, puntu horretan dagoen masaren energia potentzialari lotua.
Energia mekanikoa energia zinetikoaren eta potentzialaren batura da; indar kontserbakorrak bakarrik badaude, konstante mantentzen da.

Frogatu zeure burua

Indar-eremu kontserbakorrak eta ez-kontserbakorrak

Indar-eremu kontserbakorra da: partikula bat puntu batetik bestera eramatean, eremuak egindako lana bi puntuen menpekoa denean, eta ez bidearen menpekoa. Ibilbide itxia bada, lana nulua da. Indar kontserbakorrak dira indar grabitatorioak, elektrikoak eta elastikoak. Lanaren adierazpena hau da:

Indarra kontserbakorra bada, indar horrek egindako lana energia potentzialaren aldaketaren berdina da. Egindako lana kalkulatzeko, hasierako eta amaierako energia potentzialen arteko diferentzia hartu behar da.

Indar ez-kontserbakorrak egindako lana bidearen menpe dago eta ez dute loturarik energia potentzialarekin (adibidez, marruskadura).

Energia potentzial grabitatorioa

Energia potentzial grabitatorioa: Masa bat eremu grabitatorio batean posizioz aldatzean, eremuak egindako lana energia potentzialaren aldaketaren berdina da. Lana indar grabitazioarekin lotuta adieraz daiteke:

Eremu kontserbakorren formulak lotuz, hau lortzen da:

Energia potentzial grabitatorioa beti negatiboa da eta handitzen da masak elkarretatik aldentzen direnean. Distantzia infinituan, energia nulua da.

Potentzial grabitatorioa

Potentzial grabitatorioa: Masa batek eremu grabitatorio bat sortzen du, eta potentzial grabitatorioa eremuaren puntu batean masa batek duen energia potentziala da.

Eremuaren puntu bakoitzean balio bat izango du. Puntu baten potentzial grabitatorioa kalkulatzeko, puntu horretan dagoen masaren energia potentziala kalkulatu behar da.

Energia mekanikoa eta sateliteak

Energia mekaniko osoa: Gorputz batean gainean lan mekanikoa egiten denean, gorputzak energia jasotzen du. Energia zinetikoaren eta potentzialaren arteko batura energia mekanikoa deritzo.

Lurraren inguruan dagoen satelite batek abiadura orbitala eta energia potentziala izango du:

Orbitan dagoen satelite baten energia mekanikoa kalkulatu ahal da:

Energiaren kontserbazioaren printzipioa

Energiaren kontserbazioaren printzipioa: Sistema isolatu batean energia kontserbatzen da eta bakarrik eraldatzen da. Gorputz baten gainean egindako lana energia zinetikoaren aldaketaren berdina da (indar bizien teorema):

Gorputz batean eragiten ari diren indar guztiak kontserbakorrak badira, gorputzaren energia mekanikoa konstante izango da.

Kontserbakor: lana puntuen arteko hasierako eta amaierako posizioaren menpe dago.
Ez-kontserbakor: lana bidearen menpe dago eta ez da energia potentzialarekin erlazionatzen.
Adibideak: indar grabitatorioak, elektrikoak, elastikoak (kontserbakorrak); marruskadura (ez-kontserbakorra).

Ohiko galderak

Zer da indar-eremu kontserbakor bat?

Partikula bat puntu batetik bestera eramatean eremuak egindako lana bi puntuen menpekoa da, eta ez bidearen menpekoa. Ibilbide itxian lana nulua da.

Zein indar dira kontserbakorrak?

Indar grabitatorioak, elektrikoak eta elastikoak dira indar kontserbakorrak. Marruskadura, berriz, ez-kontserbakorra da.

Zergatik da negatiboa energia potentzial grabitatorioa?

Dokumentuaren arabera, energia potentzial grabitatorioa beti negatiboa da eta handitzen da masak elkarrengandik aldentzen direnean, distantzia infinituan nulua izanik.