3. Fuerzas conservativas

Una vez que hemos conocido la magnitud trabajo vamos a descubrir un concepto nuevo, las llamadas fuerzas conservativas. 

Imagen de 0nio72 en Wikimedia Commons bajo CC BY SA

Veamos la imagen: en ella está representada la situación en la que un objeto cambia su posición moviéndose desde el punto A hasta el punto B. Para ello puede seguir tres caminos distintos. La lógica te haría pensar que por el camino más corto, el camino 1, el trabajo realizado será menor, pero es fácil comprobar que si la fuerza que hace que el objeto se desplace es conservativa, el trabajo desarrollado será el mismo ya coja por un camino u otro. Este tipo de fuerzas se caracteriza por efectuar un trabajo entre dos puntos que sólo depende de las posiciones de estos, es decir, sólo importa el punto de partida y el de llegada, y para nada nos interesa la trayectoria del movimiento. 

Cuando el cuerpo sobre el que actúa una fuerza conservativa se desplaza entre dos posiciones A y B, el trabajo que realiza dicha fuerza es independiente de la trayectoria que recorre el cuerpo. El trabajo realizado por una fuerza conservativa entre dos puntos únicamente depende del punto inicial y del punto final

Según la definición anterior, al trasladarse un cuerpo desde un punto A hasta otro punto B debido a una fuerza conservativa realizamos un trabajo, pero al volver al punto A el trabajo total realizado es cero, es decir, al volver de B a A la fuerza conservativa restituye el trabajo realizado. Así otra posible forma de definir las fuerzas conservativas es: 

Las fuerzas conservativas son capaces de restituir todo el trabajo que se realiza para vencerlas

 

Piensa un momento cuál será el valor que toma la magnitud trabajo de una fuerza conservativa cuando coinciden el punto inicial y final. Si has pensado que el resultado es cero llevas toda la razón. Se cumple que, hablando de una forma un poco más técnica, la circulación de una fuerza conservativa a través de una trayectoria cerrada toma valor nulo.

Se denominan fuerzas conservativas las que cumplen que, al actuar sobre una partícula que realiza una trayectoria cerrada, el trabajo realizado es nulo.

Son fuerzas conservativas las fuerzas gravitatoria, elástica y electrostática. 

Un aspecto muy importante de las fuerzas conservativas es que estas nos van a permitir redefinir la ya conocida por nosotros energía potencial,  que será un número que se asocie a estas fuerzas. Un poco más adelante se aclarará esto.