Bài 3. Công và công suất
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 3. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT
Mở đầu
Câu hỏi
Cần cẩu được dùng để nâng các kiện hàng từ dưới thấp lên cao hoặc bốc dỡ các kiện hàng từ trên cao xuống vị trí thấp hơn. Làm thế nào để biết cần cẩu nào hoàn thành công việc nhanh hơn?
Ảnh
Để biết cần cẩu nào hoàn thành việc nhanh hơn ta sẽ xét: + Cho các cần cẩu cùng thực hiện một việc, cần cẩu nào thực hiện trong thời gian lớn hơn thì cần cẩu đó làm chậm hơn. + Xét trong cùng một thời gian làm việc, cần cẩu nào làm được nhiều việc hơn thì cần cẩu đó làm nhanh hơn.
Trả lời:
1.Công
1.1.Lý thuyết
Ảnh
Khi lực F không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc α thì công thực hiện bởi lực đó.
Ðịnh nghĩa:
1.2.Công thức tính
A=Fscosα
Công thức tính:
Trong đó: + A: công (J) + s: quãng đường dịch chuyển (m) + F: độ lớn của lực tác dụng (N) + α: góc hợp bởi véctơ lực và véctơ chuyển dời
+ A>0: lực sinh công dương (công phát động) + A<0: lực sinh công âm (công cản) + A=0: lực không sinh công
Chú ý:
1.3.Câu hỏi thảo luận 1
Trong đời sống hằng ngày, người ta thường nói người nông dân gặt lúa, nhân viên thu ngân làm việc tại quầy, học sinh ngồi làm bài tập, … đều đang “tốn công sức”. Đó có phải là công cơ học không? Vì sao?
Trong đời sống hằng ngày, người ta thường nói người nông dân gặt lúa, nhân viên thu ngân làm việc tại quầy, học sinh ngồi làm bài tập, … đều đang “tốn công sức”. Đó không phải là công cơ học vì các công đó không làm vật dịch chuyển được một quãng đường.
Ảnh
1.4.Câu hỏi thảo luận 2
Nếu lực tác dụng lên vật có phương vuông góc với hướng dịch chuyển của vật thì công thực hiện bởi lực đó bằng bao nhiêu?
Ảnh
Nếu lực tác dụng lên vật có phương vuông góc với hướng dịch chuyển của vật thì công thực hiện bởi lực đó bằng A = F . s . cos 90° = 0 J.
Trả lời:
1.5.Luyện tập
Một xe nâng tác dụng một lực hướng lên trên theo phương thẳng đứng, có độ lớn 2000 N để nâng kiện hàng từ mặt đất lên độ cao 1,4 m. Tính công của lực nâng.
Ảnh
Trả lời: Công của lực nâng là A = F.s = 2000 . 1,4 = 2 800 J
2.Công suất
2.1.Lý thuyết
Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
Định nghĩa:
Công thức:
P=LATEX(A/t)
Trong đó: + P: công suất (W) + A: công cơ học (J) + t: thời gian thực hiện công (s)
Ảnh
2.2.Ý nghĩa
Cụ thể, dựa trên thông số công suất, bạn sẽ biết được các thông tin sau: Mức tiêu thụ điện của thiết bị trong vòng 1 giờ: trên các thiết bị điện đều có ghi mức công suất tiêu thụ điện. Ví dụ, máy xây 300w, thì nếu máy hoạt động liên tục trong vòng 1 giờ thì số điện tiêu thụ sẽ là 0.3Kw. Từ đó, người dùng có thể tính toán được lượng điện năng tiêu thụ hàng tháng, của các thiết bị điện trong nhà là bao nhiêu và xác định được số tiền phải trả cho điện lực.
Công thức tính công suất điện chung:
P= LATEX(A/t) = U.I
2.3.Câu hỏi thảo luận 1
Trong tình huống đã nêu, nếu xét trong một phút thì máy cày nào thực hiện được công lớn hơn?
Máy cày A cày 2 mẫu đất mất 30 phút. Trong 1 phút máy cày A cày được LATEX((1.2)/30)=LATEX(1/15)mẫu đất Máy cày B cày 1 mẫu đất mất 10 phút. Trong 1 phút máy cày B cày được LATEX((1.1)/10)=LATEX(1/10)mẫu đất Vậy máy cày B thực hiện được công lớn hơn máy cày A.
2.4.Luyện tập 1
Cần cẩu A nâng được kiện hàng 2 tấn lên cao 5 m trong 1 phút. Cần cẩu B nâng được kiện hàng 1,5 tấn lên cao 8 m trong 40 s. Xem lực nâng bằng với trọng lượng của kiện hàng. So sánh công suất của hai cần cẩu.
Công suất của cần cẩu A là
Pa=LATEX(A/t)=
LATEX((F.s.cosalpha)/t)=
LATEX((Pa.s.cos0@)/t)=
LATEX((2000.10.5)/60)
=1666,67(W)
Công suất của cần cẩu B là
Pb=LATEX(A/t)=
LATEX((F.s.cosalpha)/t)=
LATEX((Pb.s.cos0@)/t)=
LATEX((1500.10.8)/40)
=3000(W)
=> Công suất của cần cẩu B lớn hơn cần cẩu A.
2.5.Luyện tập 2
Trong mỗi nhịp đập, tim người thực hiện một công xấp xỉ 1 J. a. Tính công suất của tim, biết trung bình cứ một phút tim đập 72 lần. b. Áp hai ngón tay vào vị trí động mạch trên cổ tay của em và đếm số lần tim đập trong một phút, từ đó tính công suất của tim.
a. Công suất của tim là: P=LATEX(A/t)=
LATEX((72.1)/60)
=1,2(W)
b. Giả sử tim của em đập 83 lần trong một phút.
P=LATEX(A/t)=
LATEX((83.1)/60)
=1,383(W)
Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Các em về nhà đọc lại bài cũ nhé!
Dặn dò:
Cảm ơn
Ảnh