Introduction

一个质量为“m”的物体位于地球表面，然后在垂直于地球表面的方向上上升到高度“h”（如图1所示），其中存储的势能是多少 你的答案是-势能=（m.g.h）。

存储在物体中的势能表达式背后的原因是，我们假设地球表面的势能为零（假设为基准），并克服重力将物体从表面拉到高度“h”所做的工作，重力将物体拉向地球中心，加速度等于重力“g”。

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正如我们所知，

已完成的工作=$mathrm｛overrightarrow｛F｝.overrightarrow｛S｝｝$

其中，$mathrm｛overrightarrow｛F｝｝$=力向量，$matherm｛overrightarrow{S｝｝$=位移向量

所以，在这种情况下

完成的工作量=（mg）。h.余弦180°

= -(mg).h

这里，力和位移矢量之间的角度将是180，因为我们正朝着与施加的力相反的方向移动（引力=mg）。所做的功的大小将作为势能存储在物体中。

现在让我们考虑第二种情况，在这种情况下，物体再次上升一个距离“h”，但沿着Z字形路径上升，如下图2所示。现在想想物体在高度“h”处储存的势能？？它将是相同的=m.g.h。你可能会想为什么？因为物体已经移动了更多的距离，但你忘记了储存在身体中的势能是由于将物体带到那个高度所做的功，而所做的工作取决于位移，而不是所覆盖的距离。因此，同样数量的势能将被储存。

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这意味着在这种情况下，所做的工作不取决于对象选择的路径。它只取决于对象的初始点和最终点。这是由于引力的保守性。因此，当移动物体的力所做的功仅取决于物体的初始和最终位置时，力被认为是保守的。

Examples of Conservative Force

引力：所有类型的引力，不仅仅是地球的引力。

弹力：在拉伸或压缩的弹性材料中

静电力两个带电物体之间的力

Properties of Conservative Force

保守势力所做的工作并不取决于所走的道路，它只取决于最初和最终的位置

让我们举一个例子来更好地理解它-

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假设我们必须在保守力的帮助下，通过路径1、2和3将物体从A移动到B。你怎么认为？是的，如果我们使用保守力来做这项工作，那么将物体从A带到B所做的工作在每条路径上都是相同的。因此，保守势力所做的工作将与所走的道路无关。

在任何闭合路径中，保守力所做的净功都将为零。这意味着，如果物体的净位移为零，那么如果力是保守的，那么所做的净功也将为零。

保守力所做的功是可逆的。

Conservative Force and Potential Energy

势能是指由于位置或配置而产生的能量。这意味着，如果我们能够恢复原始位置或配置，那么我们就可以恢复势能。我们还知道，保守力所做的功不取决于所遵循的路径，只取决于最终和初始位置。所以我们可以说势能只能由保守力来定义。因此，如果我们通过施加保守力来改变构型，那么存储在物体中的势能将只取决于物体的最终和初始构型，而不是实现该构型所遵循的路径。所以势能是为引力、静电力、弹性力和所有守恒力定义的。

让我们简单地研究一下这些势能-

引力势能（GPE）：在本教程的开头，我们简要讨论了这一点。所以这个势能取决于初始位置和最终位置。GPE不是一个绝对量，它总是一个相对量。假设GPE在无穷远处为零，因为引力在无穷远处（基准面）为零，并且我们正在计算相对于基准面的任何点或位置的势能。

弹性势能：弹性力在本质上也是保守的。例如，如果我们用一个力压缩一个弹簧，那么这个弹簧由于其构型的变化而将势能储存在其中。无论我们将弹簧压缩到那个特定位置的速度有多慢，它都会存储与其位置相同的势能。

静电势能：由于带电粒子在电场中的位置变化，会产生这种势能。因此，改变带电粒子位置所做的功将以静电势能的形式存储。

因此，通过本教程，我们已经完成了保守党力量的所有方面。

FAQs

Q1.什么是保守力量

答：保守力是指具有这样一种性质的力，即该力所做的功取决于初始和最终位置，而不是所遵循的路径。

Q2.举一些保守势力的例子

答案-引力、静电力和弹性力是保守力的一些例子。

Q3.如果物体在保守力的作用下从A移动到b，那么所做的功将是-

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a） 通过路径3的最大值

b） 通过路径2的最大值

c） 通过路径1的最大值

d） 将在所有路径上相等

答案-保守势力所做的工作与所走的道路无关。因此，通过所有路径完成的工作都是相同的。因此，正确的选项是（d）。

Q4.为什么无穷远处的引力势能为零

答案-在无穷远处的任何物体上的引力都是零，因为它不会受到周围任何其他物体的引力场强度的影响。所以引力势能在无穷远处为零。

问题5.势能是为哪种类型的力定义的

答案-势能只定义为保守力。这是因为势能是由于位置的优点。