Zunanje sile in energija

Na voziček lahko vplivamo s kazalcem "dveh rok", če je kazalec blizu levega in desnega roba vozička. Puščica pod vozičkom kaže smer in velikost zunanje sile. Če voziček uide iz slike, pritisni gumb za ponovitev.

x(m) Fx(N) KE(J)
a11 a12 a13

Ko se ponavadi pogovarjamo o energiji, se večinoma osredotočimo na spremembno kinetične in potencialne energije, pri čemer je sprememba potencialne energije enaka negativnemu delu konzervativnih sil. Kaj pa se zgodi z zunanjimi konzervativnimi silami? (Opomba: nekatere knjige združijo zunanje sile s konzervativnimi silami). To so sile, ki povzročijo, da se celotna energija sistema spremeni. Z drugimi besedami, brez nekonzervativnih sil ali zunanjih sil se celotna energija ne bi nikoli spremenila. Kar pomeni, da je zakon o ohranitvi energije enak Δ Wk + Δ Wp = 0.

Če obstajajo zunanje ali nekonzervativne sile, se bo celotna energija spremenila. Pod nekonzervativnimi silami običajno razumemo trenje. Trenje je posebna sila, ki vedno zmanjša celotno energijo sistema (celotno delo, ki ga naredi na objekt, je vedno negativno). Če trenje obstaja v sistemu in če počakaš dolgo, se bo vsa energija porabila. Kaj pa zunanje sile? Ali vedno dodajo oziroma odvzamejo energijo iz sistema? Odvisno od primera.

Poglej na primer voziček v animaciji. Na voziček lahko vplivamo s kazalcem "dveh rok", če je kazalec blizu levega in desnega roba vozička (položaj je podan v metrih in čas v sekundah). Puščica pod vozičkom kaže smer in velikost zunanje sile. Če voziček uide iz slike, pritisni gumb za ponovitev.

Premikaj voziček in si pozorno oglej grafe. Osredotoči se na graf |F| cos(θ) / x, ki pove, koliko dela je opravila zunanja sila (roka). Je vedno pozitivna ali negativna? Lahko je pozitivna ali pa negativna. Odvisno od okoliščin. Če je delo zunanjih sil pozitivno,  energija sistema (voziček in Zemlja) naraste. Če je potencialna energija vozička ostala ista (ker se višina vozička ne spreminja), je vsa energija kinetična energija. Če je delo zunanjih sil negativno, energija sistema pada. Skratka - sprememba energije se pozna pri kinetični energiji.