水文區劃

[拼音]:baoshouli

[英文]:conservative force

使質點M從位置M1移動到M2的過程中所做的功W 同運動的路徑無關的作用力。重力、彈性力、引力、靜電力等都是保守力。

設力

F

在直角座標系Oxyz(見圖)的各座標軸上的投影分別為X、Y、Z,而質點的元位移dr的投影分別為dx、dy、dz,則力

F

在質點M處由位置M1到M2的有限位移中所做的功W為

這個功同路徑無關的充分和必要的條件是存在一個座標的單值函式U(x,y,z),使得dU=X dx+Y dy+Z dz,即X=дU/дx, Y=дU/дy,Z=дU/дz。函式U稱為力

F

的力函式,因此

如果取V=-U,則

F

=-墷V,V稱為勢能函式。因此,如果力

F

可由某一標量函式V的負梯度給出時,則此力就是保守力。存在勢能函式的空間稱為勢場或稱保守力場。當質點在保守力場中運動時,質點的動能和勢能的總和在整個運動過程中保持為常數,這就是機械能守恆定律。摩擦力(包括內摩擦力)和阻力都是非保守力,克服這些力所做的功與途徑有關;當克服這些力做功時,機械能就不可能守恆了。