Forças Conservativas e Não-Conservativas

Em quase tudo que estudamos, classificações são realizadas e existem regras de nomenclatura. Na Física não é diferente, às forças que existem podem ser classificadas segundo diversos critérios: podem ser de campo ou contato; internas ou externas; e, podem ser forças conservativas ou não conservativas. Más o que seria forças conservativas ou não conservativas?

Bem forças conservativas são aquelas cujo trabalho total realizado depende do ponto inicial e final e não do caminho percorrido, em fim, é a força cujo trabalho total desenvolvido quando atua num corpo, deslocando-o numa trajetória fechada, é nulo. Podemos dizer que o trabalho é dado pelo produto entre a força F, o deslocamento s e o cosseno do ângulo formado pela força F e o deslocamento s, e assim temos:

t = f . Δs . cos α

A força gravitacional (peso) e força elástica são alguns exemplos de forças conservativas.

Vamos ver um exemplo de força conservativa:

Nesta imagem temos a força gravítica,  , realiza, de A a B, como mostra a figura a, um trabalho resistente, que se traduz num aumento de energia potencial do sistema grave – Terra.Segue-se, depois, um trabalho potente, de B para A, que se traduz na restituição à forma cinética do incremento de energia potencial que tinha sido armazenada. A força gravítica é uma força conservativa.

Forças não conservativa ou dissipativas, são aquelas em que o trabalho depende da trajetória percorrida, as forças não conservativas não conservam a capacidade que o sistema tinha de realizar trabalho. As forças de atrito e a resistência ao movimento, no ar ou nos líquidos, são sempre forças resistentes e não conservativas.

Vamos ver um exemplo de força não conservativa:

Na imagem acima a força de atrito, , como mostram as figuras b e c, realiza sempre trabalho resistente não traduzido em aumento de energia potencial. A força de atrito é sempre uma força não conservativa.

Por: Rafael Mendes

Fontes: 

Módulo Positivo 2012.3 

Fonte 2

Fonte 3

Fonte 4