Quand quelqu'un soulève une tasse de café de la table, il travaille contre la gravité .
Une fois que la tasse n'est plus sur la table , mais en plein air, il a emmagasiné de l'énergie potentielle. S'il lâchait, il tomberait.

La force de gravité est un exemple d'une force conservatrice
. D'autres forces autour de nous stockent de manière similaire l'énergie dans un système en maintenant des objets dans une configuration particulière qui entraînera un mouvement, transformant l'énergie stockée en énergie cinétique, une fois libérée.

L'énergie cinétique et potentielle totale dans un système est appelée énergie mécanique totale du système. L'énergie totale est la somme de l'énergie mécanique et de l'énergie thermique et d'autres formes d'énergie.

TL; DR (Trop long; n'a pas lu)

Les forces conservatrices entraînent une énergie potentielle stockée_. _
Définition d'une force conservatrice

Revoyez cette tasse de café. Que la tasse soit lancée vers le haut plus haut que la taille de la personne avant d'être prise dans ses mains à hauteur de taille, ou qu'elle soit simplement soulevée directement jusqu'à la taille, la quantité d'énergie potentielle gravitationnelle que contient la tasse à la fin reste la même. Il aura la même chute s'il chute de la taille dans les deux cas.

En d'autres termes, la quantité d'énergie potentielle qu'un objet gagne en subissant une force conservatrice est indépendante du chemin
: cela dépend uniquement du déplacement final de l'objet
(la différence entre la position finale et la position initiale), et non de la distance totale parcourue. Alors que dans le premier cas, la tasse a voyagé plus loin au total d'un point a à un point b - en remontant, en s'arrêtant instantanément puis en tombant vers les mains qui l'ont attrapée - elle a quand même commencé et s'est terminée dans les mêmes positions que la tasse qui a simplement été soulevée vers le haut. Cela rend le changement total d'énergie potentielle de la force de gravité pour chaque tasse identique.

En revanche, une force non conservatrice n'entraîne pas d'énergie stockée. Au lieu de cela, l'énergie utilisée par une force non conservatrice pour travailler se dissipe
dans l'environnement environnant sous forme de chaleur (énergie thermique) et ne peut pas être réutilisée.

Une autre définition courante d'une force conservatrice est celui dans lequel le travail net effectué dans un chemin fermé est nul. Un chemin fermé est celui dans lequel l'objet commence et se termine dans la même position (son déplacement est nul). Parce que le travail
en physique est la force F
agissant sur un objet multipliée par son déplacement d
( W \u003d F × d
), il suit que si le déplacement d'un objet est nul, le travail total l'est aussi. La force qui l'a déplacé doit donc être conservatrice.
Exemples de forces conservatrices

Comme la gravité, d'autres forces conservatrices provoquent un changement de position d'un objet qui se traduit par une énergie stockée. Par exemple, la force du ressort dans un jouet enroulé comme un Slinky ou une flèche tirée en arrière sur un arc est une force conservatrice, tout comme les forces électrostatiques retenant deux particules chargées à une certaine distance l'une de l'autre, ou les forces magnétiques tenant le Nord et Pôles sud ou aimants à deux barres séparés.

Dès que les objets sont "lâchés" dans l'un de ces cas, ils se déplaceront. Le Slinky apparaîtra, la flèche volera vers la cible ou les particules attireront ou repousseront.
Pourquoi les forces conservatrices comptent

Les forces conservatrices permettent aux humains de stocker de l'énergie qui peut ensuite être utilisée pour un travail utile. Ils sont une source d'énergie réutilisable - un objet peut être soulevé du sol pour que la force gravitationnelle agisse sur lui encore et encore, et un arc et une flèche peuvent être réglés et relâchés plusieurs fois.

bien sûr, dans le monde réel, les forces conservatrices n'existent pas isolément. Dans chacune des situations décrites ici, une certaine énergie est toujours dissipée sous forme de chaleur provenant de la force de friction, une force non conservatrice, et ne peut plus retourner directement à l'énergie stockée dans ce système.

Les conservateurs ne sont pas non plus conservateurs. se force sans limites. À un certain point, un ressort étiré atteindra sa limite élastique et se cassera. Une tasse de café tombée de trop haut se brisera au-delà de toute réparation. Mais avec une solide compréhension des limites de ces objets, un physicien ou un ingénieur peut fabriquer des barrages, des horloges de grand-père, des batteries de voiture et une myriade d'autres appareils qui peuvent faire des choses utiles.