Gaya Konservatif dan Gaya Disipatif

Gaya Konservatif dan Gaya Disipatif (Non Konservatif)

Bila suatu benda digerakkan dari suatu posisi yang letaknya di atas titik nol suatu tinggi patokan ke suatu posisi lain, maka usaha gaya gravitasi tidak bergantung pada lintasannya dan sama dengan selisih antara harga akhir dan harga awal suatu fungsi yang disebut energi potensial gravitasi. Jika hanya gaya gravitasi yang bekerja pada benda itu, energi mekanik total (jumlah energi kinetik dan potensial gravitasi) adalah konstan atau kekal, maka gaya gravitasi dinamakan gaya konservatif (kekal). Jadi jika benda sedang naik, usaha gaya gravitasi memberikan tambahan kepada energi kinetik, atau dengan kata lain usaha ini timbul kembali sepenuhnya. Hal timbul kembali sepenuhnya ini merupakan suatu aspek penting usaha gaya konservatif.

Bila suatu benda yang diikatkan pda sebuah pegas digerakkan dari suatu harga tertentu perpanjangan pegas ke suatu harga lain, usaha gaya elastik juga tidak bergantung pada lintasan dan sama dengan selisih antara harga akhir dan harga awal suatu fungsi yang disebut energi potensial elastik. Jika hanya harga elastik yang bekerja pada benda itu, maka jumlah energi kinetik dan energi potensial elastik adalah kekal. Dan oleh karena itu gaya elastik juga merupakan gaya konservatif. Jika benda bergerak demikian rupa sehingga menambah panjang pegas, usaha gaya elastik ditunjang oleh energi kinetik. Akan tetapi, jika regangan pegas berkurang usaha gaya elastik akan menambah energi kinetik sehingga usaha ini juga timbul kembali sepenuhnya. Maka dapat disimpulkan bahwa usaha gaya konservatif mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

a.  tidak bergantung kepada lintasan.
b.  Sama dengan selisih antara harga akhir dan harga awal suatu fungsi energi
c.  Dapat timbul kembali sepenuhnya.

Hubungan Gaya Konservatif dan Gaya Disipatif

Gaya konservatif berbeda dengan gaya gesekan yang dilakukan permukaan tak bergerak terhadap benda yang bergerak. Usaha gaya gesekan dipengaruhi oleh lintasan, makin panjang lintasan maka makin besar usaha gaya gesekan. Tidak ada bentuk fungsi sehingga selisih dua harga fungsi akan sama dengan usaha gaya gesekan. Bila sebuah benda kita luncurkan di atas permukaan kasar kembali ke posisinya semula, gaya gesekan akan membalik dan tidak akan mengembalikan usaha yang terkerjakan pada perpindahan semula, bahkan harus ada usaha lagi untuk gerak baliknya itu. Dengan kata lain, usaha gaya gesekan tidak dapat timbul kembali sepenuhnya. Jika hanya gaya gesekan yang bekerja, energi mekanik total tidak kekal. Oleh karena itu gaya gesekan dinamakan gaya non-konservatif atau gaya disipatif. Energi mekanik sebuah benda hanya kekal jika tidak ada gaya disipatif bekerja terhadapnya.

Ternyata bila ada gaya gesekan bekerja pada sebuah benda yang sedang bergerak, maka energi bentuk lain akan terlibat. Asas kekekalan energi yang lebih umum mencakup energi bentuk lain ini dan juga energi kinetik dan energi potensial dan apabila tercakup, energi total suatu sistem akan tetap konstan.

Selamat belajar semoga uraian singkat tentang gaya konservatif dan gaya disipatif diatas dapat dipahami.