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    Forças não conservadoras: o que é e por que é importante (com exemplos)

    Um carro que dirige em uma rota sinuosa, talvez com várias paradas ao longo do caminho, desgastará seus pneus mais rapidamente do que aquele que segue o caminho mais reto da estrada do ponto A ao B.

    Isso ocorre porque os pneus sinta a força de atrito e a todo momento eles estão em contato com a estrada; quanto mais longa a jornada, mais atrito e, portanto, mais energia térmica, ou calor
    , é gerada e perdida para o meio ambiente.

    O calor do atrito é não está mais disponível para o carro para continuar trabalhando - a única maneira de mantê-lo funcionando é adicionar combustível. Assim, a força de atrito não resultou em energia armazenada. De fato, resultou em algo oposto - uma transformação de energia de uma forma mais útil para uma menos útil.
    Definição de uma força não conservadora


    Dicas

  • Uma força não conservadora não resulta em energia armazenada.


    O trabalho realizado por uma força não conservadora depende da caminho percorrido; quanto mais longo o caminho, mais energia térmica é dissipada para o ambiente circundante. Essa energia não pode ser reutilizada completamente (mesmo que parte dela tenha sido retida, 100% dela não poderia ser reutilizada para mais trabalho).

    Porque a lei de conservação de energia determina que a energia total em um sistema fechado não pode mudar, o trabalho total realizado por forças não conservadoras deve ser igual à mudança na energia mecânica do sistema. Em outras palavras, toda a energia "perdida" em um sistema fechado é resultado de forças não conservadoras .

    Em contraste, uma força conservadora
    resulta no trabalho que armazena energia potencial que pode ser reutilizada posteriormente. O trabalho líquido realizado por uma força conservadora e, portanto, a quantidade de energia armazenada, depende do deslocamento total do objeto em uma linha reta, em vez da distância percorrida - é independente do caminho. br> Exemplos de forças não conservadoras

    O atrito e a resistência do ar (que é realmente outra forma de atrito) resultam em energia térmica, energia sonora e possivelmente deformações de superfície, todas "perdidas" do sistema e, portanto, representam a energia que não pode ser reutilizada.

    Por exemplo, quando uma pedra cai de um penhasco, ela experimenta a força da resistência do ar ao descer. A resistência do ar gera calor e som, ambas as formas de energia térmica que se dissipam no ambiente. Assim, forças não conservadoras às vezes são chamadas de forças dissipativas
    .

    Quando a pedra atinge o chão, a força de atrito que ela sente com a superfície resulta em mais calor e som, além de uma grande cratera no chão. A pedra não pode recuperar o calor ou o som perdidos, nem o solo retornará à sua forma original.
    Por que as forças não conservadoras importam

    Forças não conservadoras (e a lei da conservação de energia) ) explica por que as máquinas de movimento perpétuo não são possíveis!

    Em um mundo cheio de atritos, a energia potencial e a energia cinética nem sempre se convertem ordenadamente. Enquanto um objeto estiver em movimento, parte do total será sempre transformada em calor por forças de atrito não conservadoras. Segue-se que a quantidade de toda a energia do universo na forma de calor está sempre aumentando e, eventualmente, não resta mais energia útil. Isso às vezes é chamado de "morte por calor" do universo. Portanto, uma máquina de movimento perpétuo - ou qualquer invenção dessa "energia sem fim" - é fisicamente impossível, porque nem todas as forças são conservadoras. > Forças conservadoras versus não conservadoras

    Por outro lado, forças conservadoras são forças para as quais a quantidade de trabalho realizado na mudança do ponto A para o ponto B é independente do caminho. As forças conservadoras incluem a força gravitacional e forças elásticas, como a força da mola.

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