نیروهای پایستار و ناپایستار

نیروها به دو دسته ی نیروهای پایستار و غیرپایستار تقسیم می شوند. نیروهای پایستار نیروهایی هستند که کار حاصل از آنها تنها تابعی از موقعیت مکانی نقاط اولیه و نهایی جابجایی است و مستقل از مسیر پیموده شده است. نیروهای ناپایستار نیروهایی هستند که کار حاصل از آنها به مسیر پیموده شده نیز بستگی دارد. از نیروهای پایستار می توان به نیروی گرانشی، الکتریکی، مغناطیسی و ... اشاره کرد. از نیروهای ناپایستار می توان اصطکاک را نام برد. بعنوان مثال شکل زیر را در نظر بگیرید. فرض کنید جسمی می تواند از طریق هر سه مسیر یک، دو و سه از نقطه یک به نقطه دو برود.

 را کار نیرو موقع جابجایی جسم از نقطه یک به نقطه دو از طریق مسیر یک،  را کار نیرو موقع جابجایی جسم از نقطه یک به نقطه دو از طریق مسیر دو و  را کار نیرو موقع جابجایی جسم از نقطه یک به نقطه دو از طریق مسیر سه در نظر می گیریم. برای نیروی پایستار مقدار این سه کار با هم برابر است، در حالیکه برای نیروی ناپایستار مقدار این سه کار لزوما با هم برابر نیست. بعبارتی داریم:

برای نیروی پایستار :

برای نیروی ناپایستار :

مثال : جابجایی گچ از نقطه 1 تخته به نقطه 2 تخته طبق سه مسیر مختلف نشان داده شده را در نظر بگیرید (مطابق شکل زیر). یکبار نیروی وزن گچ و یکبار نیروی اصطکاک بین گچ و تخته را در نظر بگیرید. برای هر نیرو، مقدار کار برای سه مسیر مختلف را با هم مقایسه کنید.

حل:

برای نیروی وزن (که پایستار است)، داریم:

برای نیروی اصطکاک (که غیر پایستار است)، داریم:

*****

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

**************************************************

سایت: www.youngchemist.com

مولف: محمد شاهی

نظرات، پیشنهادات و انتقادات: chemistry.shahi@gmail.com

**************************************************

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||