Biz bilamizki, energiyaning saqlanish qonuniga ko‘ra, yopiq tizimda, ya’ni atrof-muhitdan ajratilgan tizimda, tizimning umumiy energiyasi saqlanadi. Konservativ kuch energiyaning saqlanish qonuniga bo‘ysunadi. Ushbu maqolada konservativ va nokonservativ kuchlarni tushunib olamiz va o‘rganamiz.

Nokonservativ va konservativ kuchning qiyosiy tahlili

Ushbu maqolada konservativ kuchlar va nokonservativ kuchlar deb ataladigan kuchlarning ikki turi haqida qisqacha ma’lumot beramiz. Shuningdek, konservativ kuch va nokonservativ kuch o‘rtasidagi taqqoslashni ham ko‘rib chiqamiz.

Quyidagi rasmda ko‘rsatilgan ikki holatni qaraylik.

1-rasmda massa to‘xtagan paytda prujina ‘x’ masofaga siqiladi. So‘ng prujina o‘zining normal uzunligiga qaytadi va massa ‘v’ tezlikka ega bo‘ladi. Bu siqilish va cho‘zilish har safar maksimal ‘x’ qiymat bilan davom etadi. Demak, bundan tizimning (blok + prujina) umumiy mexanik energiyasi o‘zgarmas bo‘lib qolishini xulosa qilishimiz mumkin. Ikkinchi holatda ham siqilish va cho‘zilish bo‘ladi, ammo minimal qiymat tobora kamayib boradi. Shunday ekan, bu holda tizimning umumiy mexanik energiyasi saqlanmaydi, deb ayta olamiz.

Yuqoridagi holatdagi kuzatuvlarimizdan kelib chiqib, endi konservativ va nokonservativ kuchlarni ta’riflay olamiz. Konservativ kuch — yopiq yo‘l bo‘ylab bajargan ishi nolga teng bo‘lgan kuchdir. Agar faqat shunday kuchlar ta’sir qilsa, tizimning mexanik energiyasi saqlanadi. Konservativ kuch energiyaning saqlanish qonuniga bo‘ysunadi.

Konservativ kuchlarga misollar: gravitatsion kuch, prujina kuchi va boshqalar.

Boshqa tomondan, nokonservativ kuchlar — tizimdan mexanik energiyaning yo‘qolishiga sabab bo‘ladigan kuchlardir. Yuqoridagi holatda ishqalanish nokonservativ kuch hisoblanadi. Ammo energiya na yaratiladi, na yo‘qoladi, shu sababli bu kuchlar mexanik energiyani issiqlik, tovush, yorug‘lik va boshqalarga aylantiradi.

Nokonservativ kuchlarga ishqalanish, havoning qarshiligi va ipdagi taranglik misol bo‘ladi.

Endi konservativ kuchning yana bir xossasi bor: uning bajargan ishi tanlangan yo‘lga bog‘liq bo‘lmaydi.

Konservativ kuch bajargan ish

Quyidagi holatni qarang:

Yopiq yo‘l bo‘ylab konservativ kuch bajargan ish nolga teng.

1-rasmda konservativ kuchning yopiq yo‘ldagi bajargan ishi nolga teng ekanini bilamiz.
W_{1, A, B} + W_{2, B, A} = 0

W_{1, A, B} = – W_{2, B, A}

Shuningdek, bizda:

W_{2, B, A} = – W_{2, A, B}

Yuqoridagi ikki tenglamadan quyidagini olamiz:

W_{1, A, B} = W_{2, A, B}

Yuqoridagi tenglama shuni ko‘rsatadiki, 2-rasmda ko‘rsatilganidek zarrachani A nuqtadan B nuqtaga 1-yo‘l yoki 2-yo‘l bo‘ylab ko‘chirish uchun bajarilgan ish miqdori bir xil bo‘ladi. Ammo bu fikr nokonservativ kuchlar uchun to‘g‘ri emas.

Konservativ kuch va nokonservativ kuch o‘rtasidagi farq

Konservativ kuch	Nokonservativ kuch
W1 = W2	W1 ≠ W2
Yopiq yo‘l uchun: W = 0	Yopiq yo‘l uchun: W ≠ 0
Kuch yo‘lga bog‘liq emas.	Kuch yo‘lga bog‘liq.
Gravitatsion kuch, prujina kuchi va ikki elektr zaryad orasidagi elektrostatik kuch konservativ kuchga misol bo‘ladi.	Ishqalanish, havoning qarshiligi va ipdagi taranglik nokonservativ kuchga misol bo‘ladi.

Konservativ kuch formulasi

Konservativ kuch — bu bajargan ishi bosib o‘tilgan yo‘lga bog‘liq bo‘lmay, faqat boshlang‘ich va oxirgi holatga bog‘liq bo‘lgan kuchdir. Konservativ kuch energiyaning saqlanish qonunida qo‘llanadi. Energiyaning saqlanishi haqidagi asosiy tushuncha kinetik energiyaning saqlanishi uchun ham o‘rinli bo‘lib, quyidagicha ifodalanadi:

Ko‘p so‘raladigan savollar – FAQ

Q1

To‘g‘ri yoki noto‘g‘ri deb ayting: Agar ixtiyoriy yopiq yo‘l bo‘ylab bajarilgan ish nolga teng bo‘lsa, kuch konservativ deyiladi.

To‘g‘ri.

Q2

Energiyaning saqlanish qonunini bayon qiling.

Energiyaning saqlanish qonuniga ko‘ra: “Yopiq tizimda, ya’ni atrof-muhitdan ajratilgan tizimda, tizimning umumiy energiyasi saqlanadi.”

Q3

Energiyaning saqlanish qonunini tushuntiruvchi ikkita misol keltiring.

Energiyaning saqlanishiga misollar:

• Generatorda mexanik energiya elektr energiyasiga aylanadi.
• Karnayda elektr energiyasi tovush energiyasiga aylanadi.

Q4

Nokonservativ kuch nima?

Nokonservativ kuch — bu bajargan ishi yo‘lga bog‘liq bo‘lgan kuchdir. Shuning uchun jism qayerdan boshlab, qayerda to‘xtaganini bilish muhim hisoblanadi.

Q5

Nokonservativ kuchlarga ayrim misollar keltiring.

Nokonservativ kuchlarga havoning qarshiligi, ishqalanish va ipdagi taranglik misol bo‘ladi.