주요 용어 이해
* 중앙 힘 필드 : 힘의 중심이라고 불리는 공간의 고정 된 지점을 직접 또는 멀리 떨어 뜨리는 힘. 지구와 태양 사이의 중력을 생각하십시오 - 그것은 항상 그들을 연결하는 선을 따라 작용합니다.
* 보수력 : 물체에서 작업 한 힘은 취한 경로와 무관합니다. 이는 A 지점에서 B 지점으로 객체를 이동 한 총 작업이 따라야 할 경로에 관계없이 동일하다는 것을 의미합니다.
중앙 힘 필드가 보수적 인 이유
핵심은 작업과 잠재적 에너지 사이의 관계에 있습니다.
1. 작업 완료 : 중심 힘의 경우, 물체를 A에서 B로 이동시킬 때 수행 된 작업은 경로를 따라 힘의 라인 적분으로 계산됩니다.
```
작업 =∫ f · dr
```
여기서 F는 힘이고 DR은 경로를 따라 무한 변위입니다.
2. 경로 독립성 : 힘은 물체와 힘의 중심을 연결하는 선을 따라 작용하기 때문에 변위에 수직 인 성분은 0입니다. 이는 수행 된 작업이 방사형 방향 (중심을 향하거나 멀리 떨어진)을 따른 변위에만 의존한다는 것을 의미합니다.
3. 잠재적 에너지 : 보수적 인 힘의 경우, 우리는 잠재적 에너지 기능 (u)을 정의 할 수 있습니다.
```
work =- Δu =u (a) -u (b)
```
이것은 수행 된 작업이 단순히 두 지점 사이의 잠재적 에너지의 변화임을 의미합니다.
예 :중력
중력을 고려해 봅시다. 높이 h에서지면으로 물체를 움직일 때 중력이 수행 한 작업은 다음과 같습니다.
```
작업 =-mgh
```
이것은 객체가 취하는 경로와 무관합니다. 똑바로 떨어지거나 경사로 아래로 미끄러지거나 로터리 경로를 가져갈 수도 있습니다. 잠재적 에너지의 변화는 항상 동일합니다 (-mgh).
결론
중앙 세력은 항상 물체를 중앙에 연결하는 선을 따라 지시되기 때문에 수행 된 작업은 취한 경로와 무관합니다. 이를 통해 잠재적 에너지 기능을 정의하여 중앙 세력을 본질적으로 보수적으로 만듭니다.
중요한 참고 :
모든 중앙 세력은 보수적이지만 모든 보수적 인 세력이 중심적인 것은 아닙니다. 예를 들어, 균일 한 전기장은 보수적이지만 중심 지점이 아닌 특정 방향으로 작용하기 때문에 중심 힘은 아닙니다.
이 설명이 왜 Central Force Fields가 항상 보수적인지 이해하는 데 도움이되기를 바랍니다. 더 많은 질문이 있으시면 언제든지 물어보십시오!
