Fuerzas disipativas

Se denomina campo de fuerzas a la correspondencia única entre cada punto del espacio y una fuerza.

En física, un campo de fuerzas es conservativo si el trabajo realizado para desplazar una partícula entre

dos puntos es independiente de la trayectoria seguida entre tales puntos y depende únicamente de la

posición inicial y final. Por el contrario, un campo es no conservativo si el trabajo realizado para

desplazar una partícula entre dos puntos es dependiente de la trayectoria seguida.

Ejemplos de campos conservativos son el campo gravitatorio y el campo electico. Un ejemplo de un

campo no conservativo es el campo magnético.

Las fuerzas que generan un campo conservativo se llaman fuerzas conservativas. Son ejemplos de

fuerzas conservativas la fuerza gravitatoria y la fuerza eléctrica. La fuerza magnética y la fuerza de

rozamiento son fuerzas no conservativas, ya que generan campos no conservativos.

Otras definiciones alternativas son:

 Un campo de fuerzas es conservativo si el trabajo necesario para realizar una trayectoria

cerrada es nulo, independientemente de la trayectoria, y es no conservativo en caso contrario.

 Un campo de fuerzas es conservativo si existe una función, denominada potencial, cuya

expresión se puede obtener mediante integración de la fuerza conservativa. Es no conservativo

si no existe dicho potencial. Para el caso del campo gravitatorio dicha expresión sería,

VA = WA/m= 1/m∫a,∞   F · dr = −G M/rA

Esta última definición exige, a su vez, definir la función potencial. De nuevo, para el caso del

campo gravitatorio, el “potencial gravitatorio” en un punto “A” se define como el trabajo por

unidad de masa que hay realizar para desplazar una masa “m” desde el infinito hasta dicho

punto.

Si un cuerpo de masa “m” experimenta dicho potencial gravitatorio entonces, automáticamente tiene

asociada una energía potencial gravitatoria que depende de la posición en la cual se encuentra el cuerpo

“m”. Dicha energía potencial gravitatoria (expresada en julios) que va a adquirir se puede obtener

multiplicando el potencial por la masa del cuerpo, es decir,

EP = V · m = −G (M · m)/r

Así pues, el trabajo necesario para llevar una partícula de un punto A otro punto B se puede calcular

como la diferencia de energía potencial entre ambos puntos.

El nombre “conservativo”, tanto en fuerzas como en campos, se debe a que en un campo de fuerzas

conservativo se conserva la energía mecánica entre dos puntos cualesquiera. Este es el denominado

“principio de conservación energética”.

EmA = EmB

Siendo la energía mecánica la suma de la cinética más la potencial, es decir,

EmA = Ec + Ep = 1/2mv 2 − G (M · m)/r

Mientras que en un campo de fuerzas no conservativo la energía no se conserva, ya que la fuerza “no

conservativa” genera pérdidas energéticas cuando se realiza una trayectoria.

Así pues, la energía mecánica es constante entre dos puntos si solo actúan fuerzas conservativas.