保守力有哪些 判斷方法是什麼
保守力的概念
引入勢能以後為我們處理有關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`一個重要的原因。
由於在保守力作用的情況下可以定義勢能,而勢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。因此,我們可以定義勢能U是二物體間距離x的函式,從而得到勢能函式U(x),並畫出勢能曲線U~x。而保守力的大小可由下式給出:
即勢能函式U(x)對x的微商的負值為保守力的大小。例如:重力勢能,保守力(重力)。
保守力與耗散力(非保守力)→勢能(定義:ΔEp=-W保)
可以證明,遵從F∝1/s^n(n是整數)關係的力都是保守力。
保守力的判斷方法
充要條件就是場向量的旋度為零,我們也稱為無旋場,例如靜電場就是無旋場,因此是保守場。
1、對於一維運動,凡是位置X單值函式的力都是保守力。例如服從胡克定律的彈性力f=f(X)=-k(X-X0)是X的單值函式,故它是保守力。
2、對於一維以上運動,大小和方向都與位置無關的力,如重力G=mg,是保守力。
3、若在空間中存在某個中心O,物體(質點)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=標量OP的單值函式,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。