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保守力有哪些 判斷方法是什么

回答
瑞文問答

2024-08-10

重力、彈力、電場(chǎng)力、庫(kù)倫力、萬有引力都屬于保守力,這些力的做功特點(diǎn)是與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān),只和始末位置有關(guān)。

擴(kuò)展資料

  保守力的概念

  引入勢(shì)能以后為我們處理有關(guān)的物理問題帶來了很多方便,這是我們將物體間的相互作用分為保守力和非保守力的一個(gè)重要的原因。

  由于在保守力作用的情況下可以定義勢(shì)能,而勢(shì)能的大小與具有保守力相互作用的二物體間的相互位置有關(guān)。因此,我們可以定義勢(shì)能U是二物體間距離x的函數(shù),從而得到勢(shì)能函數(shù)U(x),并畫出勢(shì)能曲線U~x。而保守力的大小可由下式給出:

  即勢(shì)能函數(shù)U(x)對(duì)x的微商的負(fù)值為保守力的大小。例如:重力勢(shì)能,保守力(重力)。

  保守力與耗散力(非保守力)→勢(shì)能(定義:ΔEp=-W保)

  可以證明,遵從F∝1/s^n(n是整數(shù))關(guān)系的力都是保守力。

  保守力的判斷方法

  充要條件就是場(chǎng)矢量的旋度為零,我們也稱為無旋場(chǎng),例如靜電場(chǎng)就是無旋場(chǎng),因此是保守場(chǎng)。

  1、對(duì)于一維運(yùn)動(dòng),凡是位置X單值函數(shù)的力都是保守力。例如服從胡克定律的彈性力f=f(X)=-k(X-X0)是X的單值函數(shù),故它是保守力。

  2、對(duì)于一維以上運(yùn)動(dòng),大小和方向都與位置無關(guān)的力,如重力G=mg,是保守力。

  3、若在空間中存在某個(gè)中心O,物體(質(zhì)點(diǎn))P在任何位置上所受的力f都與“向量OP”方向相同(排斥力),或相反(吸引力),其大小是距離r=標(biāo)量OP的單值函數(shù),則這種力叫做“有心力”,例如萬有引力就是有心力,凡有心力都是保守力。

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