القوى المحافظة والقوى غير المحافظة Conservative and Nonconservative Forces

كما نعلم انه في حالة حركة جسم تحت تأثير قوة الجاذبية الأرضية فقط . فإن التغير في الطاقة الميكانيكية الكلية يساوي صفراً . إن معنى ذلك أن قوة الجاذبية الأرضية هي قوة محافظة . وذلك لأنه اذا كان الجسم صاعداً إلى أعلى فإن شغل قوى الجاذبية الأرضية يكون على حساب طاقة حركة الجسم . أما اذا كان الجسم هابطاً ، فإن شغل قوى الجاذبية الأرضية يستخدم لزيادة طاقة حركة الجسم . وبعبارة أخرى فإن الشغل الذي تبذله قوى الجاذبية الأرضية يحفظ تماماً .

وكمثال آخر على القوى المحافظة ، نقول أنه اذا تحركت شحنة في مجال كهربائي ، وكانت القوة الوحيدة المؤثرة فيها هي القوة الكهربائية ، فإن الزيادة في طاقة وضع الشحنة الكهربائية تكون على حساب النقص في طاقة حركة الشحنة ، ومجموع طاقة الوضع الكهربائية للشحنة وطاقتها الحركية يبقى ثابتا ، أي أن قوة المجال الكهربائي هي قوة محافظة .

كذلك الحال في القوى المرونية ؛ إذا أثرت في الجسم لوحدها ، فإنها تكون قوى محافظة ؛ فإذا تصورنا جسماً مثبتاً في نهاية نابض . وبدأ هذا الجسم يتذبذب ، فإنه اذا زادت طاقة الحركة تنقص طاقة وضعه ، والعكس صحيح .

مما سبق يتضح أن القوة المحافظة تتميز بما يأتي :

(1) الشغل الذي تبذله على الجسم يمكن استعادته كاملا .

(2) تبقى الطاقة الميكانيكية الكلية محفوظة .

(3) التغير في طاقة الوضع لا يعتمد على المسار ، وإنما يعتمد على الوضعين الابتدائي والنهائي للجسم .

هذا بالنسبة للقوى المحافظة : أما القوى غير المحافظة فشأنها يختلف ، إن قوة الاحتكاك هي قوة غير محافظة ، إذ أن الشغل الذي تبذله قوة الاحتكاك يعتمد على المسار ، فكلما زاد طول المسار زاد الشغل . والأنكى من ذلك ، أننا إذا أردنا إرجاع الجسم إلى نقطة البداية ، فإننا لا نستعيد الشغل الذي بذلته قوة الاحتكاك ، بل نحتاج إلى بذل شغل آخر . بعبارة أخرى ، الشغل الذي تبذله قوة الاحتكاك لا يستعاد . ومن هنا مجموع الطاقة الميكانيكية لا يبقى ثابتاً في حالة تأثير قوة الاحتكاك على الجسم ؛ وبذلك نقول إن قوة الاحتكاك قوة غير محافظة .