Потенциальной силой является?

Потенциальной (консервативной) называют такую силу, для которой существует скалярная потенциальная энергия $U(\mathbf{r})$, и сама сила выражается как

Её ключевые признаки:

1. Работа не зависит от траектории — важны только начальная и конечная точки:

2. Работа по замкнутому контуру равна нулю:

3. В односвязной области вихрь силы отсутствует:

Классические примеры потенциальных сил:

• Сила тяготения Ньютона (гравитационное поле): $U=-G\frac{m_1 m_2}{r}$, $\mathbf{F}=-\nabla U$.

• Упругая сила пружины (закон Гука): $U=\tfrac{1}{2}kx^2$, $\mathbf{F}=-kx\,\hat{\mathbf{x}}$.

• Электростатическая сила между покоящимися зарядами: $U=k\frac{q_1 q_2}{r}$, $\mathbf{F}=-\nabla U$.

Примеры непотенциальных сил (для контраста): сила трения скольжения (работа зависит от длины пути), сила сопротивления среды, а также сила Лоренца в магнитном поле (её работа по замкнутому пути может быть не нулевой, и в целом нельзя ввести единственный скалярный потенциал, зависящий только от координат).

Итого: потенциальной является сила, работа которой определяется лишь начальным и конечным положениями, допускает введение потенциальной энергии и равна минус градиенту этой энергии.