O que são forças conservativas?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta é: “O que são forças conservativas?”. Vamos estudar um pouco de mecânica clássica, especificamente sobre tipo de forças. Para entender isso, vamos precisar falar sobre energia potencial e como certas forças não dependem do caminho que você toma, mas apenas da posição inicial e final.
Passo 2
Primeiro, vamos definir o que é uma força conservativa. Basicamente, uma força conservativa é aquela onde o trabalho realizado por essa força em um objeto que se move de um ponto A para um ponto B não depende do caminho que o objeto percorre, mas apenas da posição inicial e final.
Passo 3
Por exemplo, a força gravitacional é uma força conservativa. Se você levanta um objeto de um ponto A para um ponto B, o trabalho que você faz contra a gravidade depende só da altura inicial e final, e não de como você levantou o objeto.
Passo 4
Matematicamente, uma força
é conservativa se existir uma função escalar de potencial
tal que:
Isso significa que a força pode ser derivada de uma potencial de energia, e o trabalho realizado pela for��a depende apenas dos valores dessa potencial nos pontos inicial e final.
Passo 5
Outra característica importante das forças conservativas é que o circuito fechado (movimento que inicia e termina no mesmo ponto) tem trabalho igual a zero. Ou seja:
Isso reforça a ideia de que o trabalho não depende do caminho seguido.
Passo 6
Em contraste, forças não conservativas como o atrito, dependem do caminho. O trabalho feito contra o atrito vai variar dependendo de quanto caminho você percorre.
Resposta
Forças conservativas são aquelas forças nas quais o trabalho realizado em mover um objeto entre dois pontos depende apenas das posições inicial e final, não do caminho seguido. Exemplos incluem a força gravitacional e a força elástica de uma mola. Essas forças podem ser derivadas de uma função de potencial e têm a propriedade de que o trabalho em um circuito fechado é zero.