BÀI 4. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 4. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
Mở đầu
Mở đầu
Mở đầu
Trong đời sống, ta thường nói cần “tốn công” khi thực hiện các công việc như cấy lúa, xây nhà, ngồi đợi xe,… Công trong mỗi trường hợp đó được xác định như thế nào?
Trả lời
Công trong mỗi trường hợp trên là công sức, công lao không xác định được như công cơ học.
Công
Công
Công
Công cơ học (Công) là số đo phần năng lượng được truyền từ vật này qua vật khác trong tương tác giữa các vật. Công A của một lực F không đổi làm vật dịch chuyển một quãng đường s theo hướng của lực được xác định bởi biểu thức: A = F.s Trong đó: + F là lực tác dụng lên vật, đơn vị đo là niuton (N). + S là quãng đường dịch chuyển theo hướng của lực, đơn vị đo là mét (m).
Ảnh
Đơn vị của công là jun, kí hiệu là J (1 J = 1 N.m)
- Đơn vị của công là jun, kí hiệu là J (1 J = 1 N.m) + 1 kJ = Latex(10^3)J + 1 MJ = Latex(10^6)J + 1 BTU = 1055 J + 1 cal = 4,186 J + 1 kcal = 1 000 cal = 4186 J
Ảnh
Trong trường hợp vật dịch chuyển không theo phương của lực
- Trong trường hợp vật dịch chuyển không theo phương của lực, công của lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường s được tính theo công thức: (với α là góc hợp bởi hướng của lực tác dụng và hướng dịch chuyển của vật). - Nếu vật dịch chuyển theo phương vuông góc với phương của lực thì công của lực đó bằng 0.
Hoạt động
Hoạt động
Hãy mô tả quá trình thực hiện công trong các ví dụ ở Hình 4.2 thông qua việc xác định lực tác dụng lên vật và quãng đường vật dịch chuyển theo hướng của lực để cho biết trường hợp nào có công cơ học, trường hợp nào không có công cơ học.
Ảnh
Trả lời
Trả lời
Hình 4.2 a: + Các lực tác dụng lên vật: lực căng của sợi dây và trọng lực. + Lực căng của sợi dây làm vật đi lên. Trường hợp có công cơ học. Hình 4.2 b: + Các lực tác dụng lên vật: lực của tay và trọng lực. + Lực của tay làm chiếc lao bay ra xa. Trường hợp có công cơ học. Hình 4.2 c: + Các lực tác dụng lên vật: Trọng lực. + Học sinh không di chuyển nên trường hợp không có công cơ học. Hình 4.2 d: + Các lực tác dụng lên vật là: Trọng lực và lực giữ của tay. + Quả tạ không di chuyển nên trường hợp không có công cơ học.
Câu hỏi
Câu hỏi
Một xe nâng tác dụng một lực hướng lên theo phương thẳng đứng, có độ lớn 700 N để nâng thùng hàng từ mặt đất lên độ cao 2 m. Tính công của lực nâng.
Trả lời
Công của lực nâng là: A = F.s = 700 . 2 = 1 400 J.
Công suất
Hoạt động 1
Hoạt động
Hai xe nâng được dùng để nâng hai thùng hàng từ mặt đất (điểm A) tới sàn một xe tải có độ cao 1 m (điểm B). Xe thứ nhất nâng thùng hàng có trọng lượng 500 N hết thời gian 10 s (Hình 4.4). Xe thứ hai nâng thùng hàng có trọng lượng 700 N hết thời gian 15 s. a. Tính công mà mỗi xe đã thực hiện để nâng thùng hàng. b. So sánh công mỗi xe thực hiện được trong một giây.
Ảnh
Trả lời
Trả lời
a. Công do xe thứ nhất thực hiện để nâng thùng hàng là Latex(A_1) = Latex(F_1).s = Latex(P_1).s = 500 . 1 = 500 J. Công do xe thứ hai thực hiện để nâng thùng hàng là Latex(A_2) = Latex(F_2).s = Latex(P_2).s = 700 . 1 = 700 J. b. Công xe thứ nhất thực hiện được trong 1 s là Latex(500/10)=50(J/s) Công xe thứ hai thực hiện được trong 1 s là Latex(700/15)=46,67(J/s) Vậy công của xe thứ nhất thực hiện được trong 1 s lớn hơn công của xe thứ hai thực hiện được trong 1 s.
Công suất
Công suất
Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công. Công thức tính: P = Latex(A/t) Trong đó: + A là công thực hiện được, đơn vị đo là jun (J). + t là thời gian thực hiện công, đơn vị đo là giây (s). + P là công suất, đơn vị đo là oát (W). 1W=Latex((1J)/(1s)) 1 kW = Latex(10^3) W; 1 MW = Latex(10^6) W 1 GW = 109 W; 1 HP = 746 W 1 BTU/h = 0,293 W
Công suất cũng được sử dụng
- Công suất cũng được sử dụng để mô tả tốc độ chuyển hóa năng lượng của các dạng năng lượng khác như nhiệt năng, điện năng. Ví dụ: Một bóng đèn có công suất 50 W có nghĩa là bóng đèn đó có thể chuyển hóa 50 J điện năng trong 1 s thành các dạng năng lượng khác như quang năng, nhiệt năng.
Hoạt động 2
Hoạt động
Cứ mỗi lần đập, tim người thực hiện một công khoảng 1 J. Em hãy đề xuất cách đo công suất của tim bằng cách sử dụng một đồng hồ bấm giây.
Trả lời
Trả lời
Đề xuất cách đo công suất của tim bằng cách sử dụng một đồng hồ bấm giây. - Bước 1: Bấm nút RESET để đồng hồ bấm giây về 0. - Bước 2: Bấm nút ON/OFF để bắt đầu đo - Bước 3: Đếm số nhịp đập của tim trong thời gian 1 phút. - Bước 4: Bấm nút ON/OFF để dừng đo khi đủ 1 phút. - Bước 5: Sử dụng công thức: + Công thức hiện của n lần tim đập là n (J). + Công suất của tim là Latex(n/60)(J/s)
Em có thể
Em có thể
Tính được công suất của thiết bị thực hiện công trong thực tế.
Trả lời
Sử dụng công thức: P = Latex(A/t)(W) để tính công suất của thiết bị thực hiện công trong thực tế.
Cảm ơn
Cảm ơn
Ảnh