Trabajo realizado por una fuerza no conservativa y cambio en la energía potencial

Sé que el trabajo realizado por una fuerza no conservativa es igual al cambio en la energía mecánica total (del Teorema del trabajo y la energía). Pero leí en un lugar que "Las fuerzas no conservadoras no afectan a PE" . Así que estoy confundido. ¿Cómo afecta el trabajo realizado por una fuerza no conservativa a la energía potencial?

Hasta donde yo sé, no es razonable introducir una "energía potencial" para fuerzas no conservativas. ¿Podría aclarar qué se supone que es esto? Tal vez solo entendí mal.
Lo siento, esto es lo que quiero decir: WE.T afirma que Wc + wnc = !KE (! = cambio), Wc = -U, Wnc = !KE + U Entonces, ¿esta U juega algún papel o es solo para mostrar que la magnitud de Wnc es igual a (!KE + U)? ¿Por qué decimos que PE no está definido para fuerzas NC?
Me explico: el trabajo realizado por fuerzas no conservativas depende del camino tomado. Por lo tanto, el trabajo realizado por fuerzas no conservativas para mover un objeto desde el punto inicial hasta un punto final particular es diferente para diferentes caminos tomados y, por lo tanto, la energía potencial del cuerpo en el punto final particular es diferente para diferentes caminos tomados. Por lo tanto, no es prudente definir la energía potencial de un cuerpo en un punto determinado para fuerzas no conservativas, ya que no nos será útil debido a sus diferentes valores según el camino tomado.

Respuestas (2)

Su pregunta parece surgir de un problema en el que hay tanto una fuerza conservativa como una no conservativa. Cuando dice "PE" debe estar refiriéndose a la PE de la fuerza conservativa (por definición, no hay PE de una fuerza no conservativa).

El trabajo realizado por la fuerza conservativa no depende de la trayectoria. Por lo tanto, puede definir el potencial como

ϕ ( X 0 ) − ϕ ( X ) ≡ W X 0 → X

Darse cuenta de:

  • El potencial se define hasta un desplazamiento global: puede elegir arbitrariamente el valor ϕ ( X 0 ) pero después cualquier valor de ϕ ( X ) se define.
  • Esta es una definición bien planteada solo porque W X 0 → X es una cantidad bien definida (depende sólo de X 0 y X , por definición de fuerza conservativa). Este no es el caso de la fuerza no conservativa.
¿Por qué PE no está definido para NC? ¿Puede decirme por favor?
espero que ahora quede claro
ya veo, si La energía potencial no se puede definir para ningún punto porque si llevo el cuerpo de un punto a otro, entonces el trabajo realizado es diferente, por lo que no se puede dar una energía potencial a ese punto. ¿Está bien? Entonces, cuando decimos que Wnc = Cambio en KE + U, entonces solo representa la magnitud de Wnc, ¿verdad? ¿Significa que cambiar Wnc solo cambiará KE, y no U? ¡Gracias!

En la mecánica newtoniana, el teorema del trabajo y la energía establece que el trabajo neto = cambio en KE (no en PE).

Consideremos un ejemplo. Imagina un bloque de madera cayendo sobre una rampa irregular. La fuerza no conservativa aquí es la fricción, y la fuerza conservativa es la gravedad. En una superficie sin fricción, la gravedad convierte PE en KE mientras conserva la energía total. Sin embargo, en la rampa aproximada que estamos considerando, la fricción no conservativa realiza trabajo en el bloque y, por lo tanto, finalmente disminuye la KE a 0 (disipación de energía).

El punto interesante sobre el teorema del trabajo y la energía es que no se basa en que la fuerza sea conservativa, mientras que la conservación de la energía sí lo hace. Entonces, realmente no hay necesidad de pensar en el concepto de PE mientras se usa el teorema del trabajo y la energía porque PE se define solo para campos de fuerza conservativos.

Sí, entiendo que WE.T habla sobre el cambio neto en KE, no en PE, pero lo que digo es: Wc + Wnc = Cambio en KE. >Wnc = Cambio en KE + U. Así, las fuerzas no conservativas tienen un valor igual al de (cambio en KE + U). Mi pregunta es, ¿puede surgir esta U debido solo a fuerzas no conservativas? ¿Qué significa cuando decimos que las fuerzas no conservativas no tienen PE definido?
Tome un campo de fuerza conservativo como el campo de fuerza gravitacional, la clave para definir PE es que el trabajo realizado de un punto a otro es INDEPENDIENTE DE LA TRAYECTORIA. PE no se puede definir para la fricción, porque si recorre una trayectoria curva en lugar de una trayectoria recta, ¡la superficie áspera realiza más trabajo negativo para el cuerpo en movimiento! Por lo tanto, no puede definir un PE para cada punto de la superficie. La igualdad que mencionaste es una consecuencia de mezclar fuerzas conservadoras y no conservativas en un sistema. Si un sistema está influenciado exclusivamente por trabajo no conservativo, el término U no existiría en absoluto.
Todavía no lo entiendo, ¿por qué las fuerzas de NC no pueden causar un cambio en PE?
Ya que fundamentalmente PE es un campo escalar definido por trabajo conservativo. Si está haciendo un trabajo no conservador, no afecta el PE. Volviendo al ejemplo de la rampa, la cantidad de PE que pierde está determinada por la cantidad de trabajo que ha realizado la gravedad sobre usted, no por la cantidad de trabajo que ha realizado la fricción.
Trabajo realizado por una fuerza no conservativa y cambio en la energía potencial
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v