Είναι η στατική τριβή συντηρητική δύναμη;

Δημοσιεύτηκε από τον/την Στέργιος Ναστόπουλος στις 4 Ιούνιος 2012 και ώρα 0:00

Το θέμα με απασχολεί από την D2 των φετεινών εξετάσεων. Το είχε θέσει με γενικότερο τρόπο ο Θρασύβουλος (Μαχαίρας). Επειδή μ’ αρέσει, όταν έχω απορία σε κάτι να ρωτάω, ρώτησα τον καθηγητή H.C. Verma του IIT του Kanpur της Ινδίας, συγγραφέα ενός πολύ καλού βιβλίου Φυσικής, του “Concepts of Physics”. Οι Ινδοί όπως παρακολουθώ τα βίντεο της Khan Academy έχουν υψηλό επίπεδο Φυσικών, και τα θέματα που βάζουν είναι στο στυλ των δικών μας.

Του έθεσα το πρόβλημα του ρόλου της στατικής τριβής (συντηρητική ή μη) στο σύστημα δύο σωμάτων, το ένα πάνω στο άλλο σε οριζόντιο λείο επίπεδο που το κάτω σώμα συνδέεται με ελατήριο με τον τοίχο. Αν υποθέσουμε ότι δίνουμε στο σύστημα μια αρχική ταχύτητα και το πάνω σώμα δεν ολισθαίνει, μπορούμε να πούμε οτι η τριβή ολίσθησης είναι συντηρητική δύναμη και να υπολογίσουμε τη Δ.Ε. U σε συνάρτηση με την απομάκρυνση του πάνω σώματος;

Ο καθηγητής μου απάντησε αμέσως (!) και ιδού η απάντησή του. Οι συνειρμοί αναπόφευκτοι, δεν μπορώ να μην τους κάνω:

“This is very interesting question. I will not like to make the general statement that Static friction is a conservative force. Instead of taking in SHM, let us move them slowly from A to B. Now bring it back to A with an acceleration, insufficient to cause sliding. It passes through A with a velocity. In the closed path ABA, the work done by the friction is positive. For a conservative force the work done in any closed path should be zero.

Harish”

Να επιχειρήσω μια πρόχειρη μετάφραση (αν δεν είναι καλή με διορθώνετε):

“Αυτή είναι πολύ ενδιαφέρουσα ερώτηση. Δεν θέλω να κάνω μια γενική τοποθέτηση οτι η Στατική Τριβή είναι μια συντηρητική δύναμη. Αντί να την πάρουμε σε ΑΑΤ, ας τα κινήσουμε αργά από το Α στο Β. Τώρα το φέρνουμε πίσω στο Α με μια επιτάχυνση, όχι επαρκή για να προκαλέση ολίσθηση. Περνάει (σ.σ. το σώμα) από το Α με μια ταχύτητα. Στην κλειστή διαδρομή το έργο της τριβής είναι θετικό. Για μια συντηρητική δύναμη το έργο σε κάθε κλειστή διαδρομή πρέπει να είναι μηδέν”.

Αναμένω τα σχόλιά σας.

Τα σχόλια