안녕하세요. 이정욱 입니다.
질문하신 내용에 대한 답변입니다.
1) 보존계가 정의되려면~ 입자와 주변을 정의하고, 이 입자와 주변사이의 일을 하는 힘이 보존력이어야 하는 것입니다.
즉, '입자를 기준으로 비보존력이 한일이 0'이 되는 계가 보존계가 되는 것입니다.
비보존력이 존재하지 않음이 아니라 비보존력이 한 일이 0이어야 ...비보존력에 의한 에너지 전달이 없으므로 보존계가 형성되는 것입니다.
2)
i) 아닙니다. 비보존력이 존재하더라도 그 힘이 일을 하지 못한다는 보장이 있어야 합니다. 비보존력이 작용하더라도 일을 하지 않는 경우의 대표적인 예시가 진자 운동입니다. 진자에 작용하는 장력은 비보존력이자만, 운동방향과 수직 관계라 장력이 한 일은 0입니다.
ii) 역학계를 설정한다면 그와 같이 해석하는게 맞습니다.
iii) 일을 계산할 때, 힘과 변위의 곱으로 계산할 때, 기준은 입자에 대해서 해야한다가 중요한 것입니다.
일-운동에너지 정리를 제가 설명할 때,
* 입자에 작용한 외력의 효과가 유일하게 속도 변화뿐이라면
* 외력이 한 일은 입자의 운동에너지 변화와 같다...로 설명했습니다
이는 힘과 변위의 곱으로 알 수 있는 부분은 입자의 운동에너지 뿐이기 때문입니다. 그래서 일의 부호도 입자의 운동에너지 변화 또는 힘과 변위 곱의 부호로 정해지는 것입니다. 그 일의 양으로 주변에너지 변화를 알 수 있는 주변은 보존력이 매개하는 것이고, 그렇지 않는 경우는 비보존력이 일부 매개하고 있다고 해석할 수 있는 것입니다.