非保守力,请问系统合外力为零是什么意思?
首先非保守力,我先说明机械能守恒的条件:系统外力和系统内非保守力做的总功为零。也就是说,即使合外力做功为零,机械能也有可能减少。那么题主可能会发现,那我刚问的那个题不是打你脸了么?别着急!那这里就得定义什么是系统外部,系统内部。系统可以任意选取,但是相应的一个力的性质可能会变化,也就是说一个力有可能是系统内的,也可以是系统外的,取决于你选择什么是系统。还有一点,势能是存在于系统内两个物体之间的。在这里,重力势能是属于物体和地球的。如果我们选择物块和地球为研究的系统,那么外力只有摩擦力且做正功,重力是系统内保守力,系统内部没有非保守力做功,因此系统机械能增加。如果选择物体为系统,那么这个时候系统的机械能没有重力势能!系统外合力做功为零,系统机械能(此时只有物体动能)不变。关于保守力,你可以查查,再把上面机械能守恒条件理解下,对做高考题非常非常有帮助。(竞赛生操作 )
首先明确:保守力和非保守力的主要区别是:保守力的功与物体运动所经过的路径无关,只与运动物体的起点和终点的位置有关,当然也与保守力场的性质有关;非保守力的功不仅与运动物体杓起点和终点的位置以及力场的性质有关,而且还与物体运动所经过的路径有关。
例如: 由于非保守力所做的功与运动物体所经过的路径有关,因此,如果物体沿闭合路径绕行一周,则非保守力对物体做了功,而保守力做的功恒为0。非保守力亦称“耗散力”,例如,人推车是克服摩擦力作功,摩擦力是非保守力.
凡作功与路径有关的力称为非保守力。常见的摩擦力,物体间相互作非弹性碰撞时的冲击力都属于非保守力。非保守力具有沿任意闭合路径作功不等于零的特点。
补充:因为摩擦力做的功与运动物体所经过的路径【就是在力的方向上移动的距离】有关
内力是相对于外力而言的,它们都是相对于所取的研究对象说的,当所选取的研究对象是某一个物体系时,组成该物体系的各个成员之间的相互作用力,称为内力。物体系之外的力称为外力。内力不会使物体系的质心产生加速度;内力不会改变物体系的总动量。内力可分为以下两种:第一种为保守内力,如重力、弹簧的弹力等,这种内力做功的多少只由始末位置所决定,而跟路径无关,不会改变系统的机械能总量,可使系统的动能和势能之间相互转换。第二种为耗散内力,做功多少和物体运动路径有关,会改变系统的机械能及其中的动能。
一个质点受到的力F=xyi+xyj,要证明此力非保守力,可以看做功是否与路径有关,如果有关就是非保守力,现在假设质点由点(0,0)到点(x,y),
设计两条路线让质点走:【1】先由(0,0)到(x,0)再由(x,0)到(x,y);【2】由(0,0)先到(0,y)再由(0,y)到(x,y)。
先计算第一条路线【1】:做功W=∫F·dr=∫xydx+∫xydy,
现在分段计算积分再加起来—
1。 先由(0,0)到(x,0),此时y=0是常数,而dy=0,
∫xydx+∫xydy=∫x·0dx+∫x·0·0=0,
2。
再由(x,0)到(x,y),此时,x是常数,dx=0,
∫xydx+∫xydy=∫xy·0+∫xydy=∫xydy=xy²/2,
3。所以,全过程积分为W=xy²/2。
再计算第二条路线【2】:做功W=∫F·dr=∫xydx+∫xydy,
现在分段计算积分再加起来—
1。
先由(0,0)到(0,y),此时x=0是常数,而dx=0,
∫xydx+∫xydy=∫0·y·0+∫0·ydy=0,
2。再由(0,y)到(x,y),此时,y是常数,dy=0,
∫xydx+∫xydy=∫xydx+∫xy·0=∫xydx=yx²/2,
3。
所以,全过程积分为W=yx²/2。
可以看出,力F=xyi+xyj做功与路径有关,所以,此力非保守力。
。
当然是根据定义来判断……
【 保守力的功与物体运动所经过的路径无关,只与运动物体的起点和终点的位置有关,当然也与保守力场的性质有关。
由于保守力所做的功与运动物体所经过的路径无关,因此,如果物体沿闭合路径绕行一周,则保守力对物体所做的功恒为0 .因为保守力的功具有这样的特点,所以在只有保守力作用在物体上的情况下可以定义势能).势能大小仅由保守力的大小(F)和具有保守力作用的二物体间的相互位置(距离s)决定。换句话说,势能仅与保守力场的位置有关。例如:重力势能的大小仅由重力的大小和重物与地球的相对位置即重物与地球构距离决定。换句话说,势能的大小仅与重力势场中的位置,即重物距地球表面的高度有关。弹性势 能、引力势能和静电势能等都有与重力势能同样的性质。】