Uma força que age sobre uma partícula é conservativa, se
a) o trabalho realizado pela força é igual à variação de energia cinética da partícula.
b) a força obedece à segunda lei de newton.
c) a força obedece à terceira lei de newton.
d) o trabalho realizado pela força não depende da trajetória da partícula, mas apenas das
posições inicial e final.
e) a força não é uma força de atrito
Respostas
A alternativa correta é a alternativa D.
A alternativa A está errada pois a afirmação é valida para qualquer tipo de força, seja ela conservativa ou não. É a descrição do teorema Trabalho-Energia.
A alternativa B está errada pois todas as forças, conservativas ou não, obedecem à 2a lei.
A alternativa C está errada pois todas as forças, conservativas ou não, obedecem à 3a lei.
A alternativa E está errada pois nem todas as forças não conservativas são de atrito. Até mesmo a força de impacto numa colisão é não conservativa, pois parte da energia se dissipa em calor e/ou som. Principalmente se o corpo que sofreu a colisão é inelástico e e deformou.
A alternativa D está correta pois essa é a definição de força conservativa, uma força cujo o trabalho realizado não depende da trajetória.
A força gravitacional e eletrostática são exemplos de força conservativas.
A cada força conservativa é associado uma função "potencial". Quando a força age sobre o corpo ela irá levar o corpo de um potencial até o outro.
Mas graças a característica conservativa da força, ir de um potencial ao outro requer uma quantidade fixa de trabalho (a diferença de potencial) e com isso a trajetória não importa.
A fins de exemplo, a força da gravidade é conservativa.
O potencial depende da distância do corpo à massa que causa a gravidade.
Uma maçã na superfície da terra. Quanto mais alta a maçã, maior o potencial. Quanto mais baixa a maçã, menor o potencial.
Levar a maçã do primeiro andar de uma casa até o segundo andar, requer trabalho, pois o potencial está aumentando.
Mas como o caminho não importa, a maçã poderia ser levada até o topo do Everest e retornar até o segundo andar da casa que a mesma quantidade de trabalho seria realizada do que simplesmente subir as escadas. A força da gravidade realizaria um trabalho fixo sobre a maçã.
Essa quantidade de trabalho é justamente a diferença de potencial, um valor fixo que depende apenas do ponto inicial e final.