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- Konservative Kräfte (von lateinisch conservare = bewahren) sind in der Physik Kräfte, die längs eines in sich geschlossenen Weges keinerlei Arbeit verrichten – jede an einer Stelle des Weges aufgewendete Energiemenge wird an irgendeiner anderen Stelle wieder zurückgewonnen und umgekehrt, d. h. alle Energie eines Probekörpers bleibt ihm am Ende erhalten. Beispiele konservativer Kräfte sind zum einen solche, die wie die Gravitationskraft oder Coulombkraft des elektrischen Feldes durch konservative Kraftfelder (s. u.) vermittelt werden, zum anderen aber auch Kräfte wie z. B. Federkräfte, die nicht durch Kraftfelder im eigentlichen Sinn vermittelt werden. Bekanntestes Beispiel einer durch ein Kraftfeld vermittelten konservativen Kraft ist die homogene Näherung der Erdanziehungskraft in der Nähe der Erdoberfläche. Die Kraft ist gerade die negative Ableitung der potentiellen Energie nach der Höhe h. Egal auf welchem Weg man von einem Punkt auf Höhe zu einem Punkt auf Höhe gelangt, ist dabei immer dieselbe Arbeit aufzubringen. Die potentielle Energie bezieht sich dabei allerdings immer noch auf eine Probemasse m (oder Probeladung q im Fall des elektrischen Feldes), während das von der Probe unabhängige Skalarfeld (bzw. im Fall des elektrischen Feldes) das physikalische Potential an der betreffenden Stelle genannt wird und als solches eine äquivalente Darstellung des zugrundeliegenden Vektorfelds ist. Das Gegenteil konservativer Kräfte sind nicht-konservative Kräfte, also solche, die längs eines in sich geschlossenen Weges Arbeit verrichten, und zwar umso mehr, je länger der dabei zurückgelegte Weg ist. Beispiele derartiger nicht-konservativer Kräfte sind zum einen Kräfte in nicht-konservativen Kraftfeldern wie etwa (magnetischen) Wirbelfeldern, zum anderen sogenannte dissipative Kräfte (von lateinisch dissipare = zerstreuen), z. B. Reibungskräfte. Die meisten physikalischen Systeme sind, da ihnen stets Energie durch Reibung und/oder nicht-konservative Kraftfelder (z. B. Wirbelfelder) verloren geht, nicht-konservativ. Erweitert man dagegen die Perspektive, indem man beispielsweise bei Betrachtung der Energieverluste durch Reibung auch die Energieinhalte angekoppelter Wärmereservoirs mit berücksichtigt, bleibt die Energie am Ende doch immer in irgendeiner Form erhalten. (de)
- Konservative Kräfte (von lateinisch conservare = bewahren) sind in der Physik Kräfte, die längs eines in sich geschlossenen Weges keinerlei Arbeit verrichten – jede an einer Stelle des Weges aufgewendete Energiemenge wird an irgendeiner anderen Stelle wieder zurückgewonnen und umgekehrt, d. h. alle Energie eines Probekörpers bleibt ihm am Ende erhalten. Beispiele konservativer Kräfte sind zum einen solche, die wie die Gravitationskraft oder Coulombkraft des elektrischen Feldes durch konservative Kraftfelder (s. u.) vermittelt werden, zum anderen aber auch Kräfte wie z. B. Federkräfte, die nicht durch Kraftfelder im eigentlichen Sinn vermittelt werden. Bekanntestes Beispiel einer durch ein Kraftfeld vermittelten konservativen Kraft ist die homogene Näherung der Erdanziehungskraft in der Nähe der Erdoberfläche. Die Kraft ist gerade die negative Ableitung der potentiellen Energie nach der Höhe h. Egal auf welchem Weg man von einem Punkt auf Höhe zu einem Punkt auf Höhe gelangt, ist dabei immer dieselbe Arbeit aufzubringen. Die potentielle Energie bezieht sich dabei allerdings immer noch auf eine Probemasse m (oder Probeladung q im Fall des elektrischen Feldes), während das von der Probe unabhängige Skalarfeld (bzw. im Fall des elektrischen Feldes) das physikalische Potential an der betreffenden Stelle genannt wird und als solches eine äquivalente Darstellung des zugrundeliegenden Vektorfelds ist. Das Gegenteil konservativer Kräfte sind nicht-konservative Kräfte, also solche, die längs eines in sich geschlossenen Weges Arbeit verrichten, und zwar umso mehr, je länger der dabei zurückgelegte Weg ist. Beispiele derartiger nicht-konservativer Kräfte sind zum einen Kräfte in nicht-konservativen Kraftfeldern wie etwa (magnetischen) Wirbelfeldern, zum anderen sogenannte dissipative Kräfte (von lateinisch dissipare = zerstreuen), z. B. Reibungskräfte. Die meisten physikalischen Systeme sind, da ihnen stets Energie durch Reibung und/oder nicht-konservative Kraftfelder (z. B. Wirbelfelder) verloren geht, nicht-konservativ. Erweitert man dagegen die Perspektive, indem man beispielsweise bei Betrachtung der Energieverluste durch Reibung auch die Energieinhalte angekoppelter Wärmereservoirs mit berücksichtigt, bleibt die Energie am Ende doch immer in irgendeiner Form erhalten. (de)
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