Wanneer iemand een koffiekop van de tafel tilt, werken ze tegen de zwaartekracht .
Zodra de kop niet meer op tafel ligt , maar in de lucht heeft het potentiële energie opgeslagen. Als het loslaat, zou het vallen.

De zwaartekracht is een voorbeeld van een conservatieve kracht
. Andere krachten om ons heen slaan op dezelfde manier energie op in een systeem door objecten in een bepaalde configuratie te houden die zal resulteren in beweging, waarbij de opgeslagen energie wordt omgezet in kinetische energie, eenmaal vrijgegeven.

De totale kinetische en potentiële energie in een systeem is aangeduid als de totale mechanische energie van het systeem. De totale energie is de som van de mechanische energie en thermische en andere vormen van energie.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Conservatieve krachten resulteren in opgeslagen potentiële energie_. _
Definitie van een conservatieve kracht

Kijk nog eens naar dat koffiekopje. Of de beker hoger dan de taille van de persoon wordt gegooid voordat hij op heuphoogte in zijn handen wordt gegrepen, of dat deze gewoon recht omhoog wordt gebracht tot taillehoogte, de hoeveelheid zwaartekrachtpotentiele energie die de beker aan het einde bevat, blijft hetzelfde. Het zal in beide gevallen dezelfde val hebben als het vanaf taillehoogte zakt.

Anders gezegd, de hoeveelheid potentiële energie die een object krijgt door het ervaren van een conservatieve kracht is padonafhankelijk
: het hangt alleen af van de uiteindelijke verplaatsing van het object
(het verschil tussen de eindpositie en de beginpositie), niet de totale afgelegde afstand. Terwijl in het eerste geval de beker in totaal verder reisde van punt a naar punt b - omhoog bewegen, onmiddellijk stoppen en vervolgens vallen naar de handen die hem vasthielden - begon en eindigde nog steeds in dezelfde posities als de beker die eenvoudig werd opgetild up. Dat maakt de totale verandering in potentiële energie van de zwaartekracht voor elke beker hetzelfde.

Een niet-conservatieve kracht daarentegen resulteert niet in opgeslagen energie. In plaats daarvan verdwijnt de energie die wordt gebruikt door een niet-conservatieve kracht om werk te doen
in de omgeving als warmte (thermische energie) en kan niet worden hergebruikt.

Een andere veel voorkomende definitie van een conservatieve kracht is een waarin het netto werk dat in een gesloten pad is gedaan nul is. Een gesloten pad is een pad waarin het object in dezelfde positie begint en eindigt (de verplaatsing is nul). Omdat werk
in de natuurkunde de kracht is F
die op een object werkt maal zijn verplaatsing d
( W \u003d F × d
), volgt dat als de verplaatsing van een object nul is, dat ook het totale werk is. De kracht die het heeft verplaatst, moet dus conservatief zijn geweest.
Voorbeelden van conservatieve krachten

Net als de zwaartekracht veroorzaken andere conservatieve krachten een verandering in de positie van het object die resulteert in opgeslagen energie. De veerkracht in een opgerold speelgoed zoals een Slinky of een pijl die op een boog wordt teruggetrokken zijn bijvoorbeeld conservatieve krachten, net als de elektrostatische krachten die twee geladen deeltjes op enige afstand van elkaar houden, of de magnetische krachten die het noorden vasthouden en Zuidpolen of twee staafmagneten uit elkaar.

Zodra de objecten in deze gevallen worden "losgelaten", zullen ze bewegen. De Slinky zal opduiken, de pijl zal naar het doel vliegen of de deeltjes zullen aantrekken of afstoten.
Waarom conservatieve krachten ertoe doen

Conservatieve krachten stellen mensen in staat energie op te slaan die later bruikbaar kan worden gemaakt. Ze zijn een bron van herbruikbare energie - een object kan van de grond worden opgeheven zodat de zwaartekracht er steeds weer op inwerkt, en een pijl en boog kan meerdere keren worden ingesteld en vrijgegeven.

Van natuurlijk staan conservatieve krachten in het echte leven niet op zichzelf. In elk van de hier beschreven situaties wordt sommige energie altijd afgevoerd als warmte van de wrijvingskracht, een niet-conservatieve kracht, en kan deze niet langer rechtstreeks terugkeren naar opgeslagen energie in dat systeem.

Evenmin zijn conservatief dwingt zichzelf onbegrensd. Op een gegeven moment zal een uitgerekte veer zijn elastische limiet bereiken en breken. Een koffiekop die van te hoog is gevallen, valt onherstelbaar uit elkaar. Maar met een goed begrip van de grenzen van dit object, kan een fysicus of ingenieur dammen, grootvaderklokken, autobatterijen en talloze andere apparaten maken die nuttige dingen kunnen doen.