Công cơ học là gì? Công thức tính công cơ học? Lấy ví dụ?

Công cơ học là gì? Công thức tính công cơ học? Lấy ví dụ về công cơ học? Công cơ học phụ thuộc vào những yếu tố nào? Một số bài tập về công cơ học?

Công cơ học là khái niệm được tiếp cận từ chương trình Vật lí 8 Việt Nam. Những kiến ​​thức này sẽ là nền tảng, xuyên suốt trong chương trình học vật lý ở các lớp cao hơn. Vậy công cơ học là gì? Công thức tính công cơ học? một ví dụ về công việc cơ khí là gì? Thông qua bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ giải đáp thắc mắc trên:

1. Công cơ học là gì?

Công cơ học là công do một lực thực hiện khi một vật tác dụng một lực và lực này sinh ra công. Công cơ học cũng thường được gọi là công.

Theo đó, công cơ học chỉ được sử dụng trong trường hợp một vật có một nguồn lực tác dụng lên vật làm vật chuyển động. Công cơ học là một hành động được thực hiện trên một vật thể, sau đó gây ra một lực lượng để di chuyển vật thể.

2. Công thức tính công cơ học:

Khi có lực F tác dụng vào vật thì vật chuyển động được quãng đường s thì ta có biểu thức tính công cơ học như sau:

A = Fs

Phía trong:

F là lực tác dụng lên vật (đơn vị niutơn: N)

S là quãng đường vật đi được (m)

Một là công của lực F(Nm)

Đơn vị công là joule (ký hiệu J) 1J = Nm

xem thêm: Dòng điện định mức là gì? Kí hiệu, công thức và cách tính?

Ngoài ra ta cũng thường dùng bội số của Jun là kilôjun (kí hiệu kj) 1kj = 1000J

Ghi chú:

– Công thức trên chỉ đúng khi vật chuyển động ngược chiều của lực.

– Nếu vật chuyển động theo phương vuông góc với phương của lực thì công của lực đó bằng 0.

– Nếu vật chuyển động không theo phương của lực thì công được tính theo công thức khác.

3. Lấy ví dụ về công cơ học:

Để hình dung rõ hơn về công cơ học, dưới đây chúng tôi xin đưa ra một số ví dụ minh họa về công cơ học như sau:

– Đầu máy kéo các toa xe chuyển động, lúc này đầu máy thực hiện công cơ học.

– Con trâu đang kéo cày dịch chuyển.

xem thêm: Sóng điện từ là gì? Nêu đặc điểm và ứng dụng của sóng điện từ?

– Một người đang leo núi.

– Khi bạn nhấc một chiếc túi lên khỏi mặt đất.

4. Công cơ học phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Dựa vào công thức tính công cơ học có thể thấy công cơ học phụ thuộc vào 2 yếu tố là lực tác dụng lên vật và quãng đường vật đi được.

– Lực tác dụng lên vật. Đối với mỗi trường hợp, có một sự khác biệt giữa các lực tác dụng. Đôi khi đó là lực kéo, đôi khi là trọng lực (Ví dụ: Khi một quả táo rơi từ trên cây xuống, lực thực hiện công là trọng lực).

Xem thêm bài viết hay:  Thiết bị công nghiệp là gì? Khái niệm, phân loại và ứng dụng?

– Quãng đường vật đi được

Muốn tăng giảm công việc thì phải tăng giảm một trong hai yếu tố này. Hoặc có trường hợp tăng và giảm cả hai yếu tố cùng lúc tùy theo mục đích. Cũng có thể nói, quãng đường di chuyển càng dài thì công hoàn thành càng lớn và ngược lại. Trong trường hợp có công học được, chúng ta cần tìm hiểu xem lực nào đã thực hiện công việc đó.

5. Một số bài tập về công cơ học:

5.1. Bài tập SGK:

Câu C1 trang 46 SGK Vật Lý 8: Quan sát các hiện tượng và cho biết từ các trường hợp trên, theo em khi nào có công cơ học?

Trả lời: Khi có một lực tác dụng vào một vật làm vật chuyển động theo phương không vuông góc với phương trình của lực thì có công cơ học. Do đó, cả hai trường hợp đều có giá trị cơ học.

xem thêm: từ trường là gì? Tự nhiên? Quy tắc nắm bàn tay phải là gì?

Câu C2 trang 46 SGK Vật Lý 8: Điền từ thích hợp vào chỗ trống cho các câu sau:

– Chỉ có “công cơ học” khi có (1) tác dụng lên vật làm cho vật (2) vuông góc với phương của lực.

Trả lời: Chỉ có “công cơ học” khi có lực tác dụng lên vật chuyển động theo phương vuông góc với phương của lực.

Câu C3 trang 47 SGK Vật Lý 8: Trường hợp nào sau đây có công cơ học?

a) Người thợ mỏ đang đẩy xe chở than di chuyển.

b) Một học sinh đang ngồi học bài.

c) Máy đào đang làm việc

d) Lực sĩ đang nâng quả tạ từ thấp lên cao.

xem thêm: Khúc xạ ánh sáng là gì? Nguyên nhân và công thức?

Câu trả lời:

– Các trường hợp có công cơ học là a), c), d)

– Vì trong cả 3 trường hợp đều có lực tác dụng lên vật làm vật chuyển động (lần lượt là: xe goòng chuyển động, máy xúc chuyển động và quả tạ chuyển động).

Câu C4 trang 47 SGK Vật Lý 8: Trong các trường hợp sau, lực nào thực hiện công cơ học?

a) Đầu máy đang kéo đoàn tàu chuyển động

b) Quả bưởi từ trên cây rơi xuống

c) Người công nhân dùng một ròng rọc cố định để kéo quả cân lên

Câu trả lời:

xem thêm: Khúc xạ ánh sáng là gì? Định luật khúc xạ ánh sáng?

a) Lực kéo của đầu máy sinh công

b) Trọng lực có tác dụng

c) Lực kéo của người công nhân thực hiện công việc.

Câu C5 trang 48 SGK Vật Lý 8: Đầu máy kéo toa xe với lực F = 5000N làm toa xe đi được 1000m. Tính công do lực kéo của đầu máy thực hiện.

Xem thêm bài viết hay:  Kỷ luật cảnh cáo Đảng viên sau bao lâu thì được xóa kỷ luật?

Câu trả lời:

Công của lực kéo là:

A = Fs = 5000.1000 = 5000000J = 5000kJ

Câu C6 trang 48 SGK Vật Lý 8: Một quả dừa nặng 2kg rơi từ trên cây cách mặt đất 6m. Đếm trọng lực?

xem thêm: Khi nào một vật nhiễm điện âm? Khi nào một vật nhiễm điện dương?

Trọng lực của quả dừa P = mg = 2.10 = 20N

Công của trọng lực là A = Ph = 20,6 = 120J

Câu C7 trang 48 SGK Vật Lý 8: Tại sao trong trường hợp quả cầu chuyển động trên mặt sàn nằm ngang thì không có công cơ học của trọng lực?

Trả lời: Trọng lực có phương thẳng đứng luôn vuông góc với phương chuyển động của quả cầu nên không có công cơ học trong trường hợp đó.

5.2. Bài tập sách bài tập:

Bài 13.1 (trang 37 SGK Vật Lý 8) Một nhóm học sinh đẩy một chiếc xe chở đất từ ​​A đến B trên một con đường bằng phẳng nằm ngang. Đến B, người ta đổ hết đất lên ô tô rồi đẩy ô tô không đi ngược chiều ngược lại về A. So sánh công sinh ra ở lượt đi và lượt về. Câu trả lời nào sau đây là đúng?

A. Công của lượt đi bằng công của lượt về vì quãng đường đi được là như nhau.

B. Sức tấn công ở lượt đi lớn hơn vì lực kéo ở lượt đi lớn hơn lực kéo ở lượt về.

C. Công ở lượt về lớn hơn vì xe không đi nhanh hơn.

xem thêm: Chuyển động cơ học là gì? Các dạng bài tập và ví dụ?

D. Cuộc tấn công ở lượt nhỏ hơn vì kéo xe nặng sẽ đi chậm hơn.

Câu trả lời:

Chọn XÓA

Khi xe chở đất thì công thực hiện ở lượt đi lớn hơn vì lực kéo ở lượt đi đầu lớn hơn lực kéo ở lượt về của xe không chở đất.

Bài 13.2 (trang 37 SGK Vật Lý 8) Một hòn bi sắt lăn trên mặt bàn nhẵn nằm ngang. Nếu không có ma sát và không có lực cản của không khí thì có thực hiện được công không?

Câu trả lời:

Không có công việc được thực hiện. Vì theo phương chuyển động của quả bóng không có lực tác dụng.

Chú ý: Lúc viên bi đang chuyển động chỉ có hai lực tác dụng lên nó là lực hút của Trái Đất và phản lực của mặt bàn. Hai lực này cân bằng và cùng vuông góc với phương chuyển động.

Bài 13.3 (trang 37 SGK Vật Lý 8) Người ta dùng cần cẩu để nâng một thùng hàng nặng 2.500kg lên độ cao 12m. Tính toán công việc là có thể trong trường hợp này.

Tóm lược:

m = 2500kg; h = 12 m

Công A = ?

Câu trả lời:

Container có khối lượng 2500kg tức là container có trọng lượng là:

P = 10.m = 10.2500 = 25000N.

Công thực hiện khi nâng thùng hàng lên độ cao 12m là:

Xem thêm bài viết hay:  Tứ Phủ Thánh Cậu là ai? Tứ Phủ Thánh Cậu trong đạo Mẫu?

A = Fs = Ph = 25000N.12m = 300000 J = 300 kJ

Bài 13.4 (trang 37 SGK Vật Lý 8): Một con ngựa kéo một chiếc xe chuyển động thẳng đều với lực kéo 600N. Trong 5 phút công thực hiện là 360kJ. Tính vận tốc của xe.

Tóm lược:

F = 600N; t = 5 phút = 5,60s = 300s; A = 360 kJ = 3600000 J

Vận tốc v = ?

Câu trả lời:

Công A của lực F được tính theo công thức: A = Fs

Quãng đường con ngựa kéo được xe là:

s = A/F = 360000/600 = 600m

Vận tốc của xe là:

v = s/t = 600/300 = 2 m/s

Bài 13.5 (trang 37 SGK Vật Lý 8) Hơi nước có áp suất không đổi p = 6.105 N/m2 được dẫn động qua van vào xi lanh và đẩy piston di chuyển từ vị trí AB đến vị trí A’B’ (H.13.1). Thể tích của khối trụ nằm giữa hai vị trí AB và A’B’ của pittông là V = 15dm3. Chứng minh rằng công do hơi nước sinh ra bằng thể tích của p và V. Hãy tính công J đó.

Tóm lược:

p = 6,105 N/m2; V = 15dm3; khu vực;

Chứng minh A = pV; A = ? J

Câu trả lời:

Ta có: V = 15dm3 = 0,015 m3

Lực hơi nước tác dụng lên pít-tông là F = pS

(với S là diện tích bề mặt của pít tông).

Gọi h là quãng đường pittong đi được thì thể tích của khối trụ nằm giữa hai vị trí AB và A’B’ của pittông là: V = Sh

=> F = pxV/h

Công của hơi nước sinh ra là:

A = F xh = px (V/h) xh = px V

Vậy A = pV = 6,105.0,015 = 9000J.

Bài 13.6 (trang 37 SGK Vật Lý 8) Vật nào sau đây có công cơ học?

A. Một quả bưởi rơi từ trên cành cây xuống.

B. Một vận động viên cử tạ đang đứng yên ở vị trí đỡ quả tạ.

C. Một vật sau khi trượt xuống mặt phẳng nghiêng thì trượt đều trên mặt bàn nằm ngang nhẵn như không có ma sát.

D. Hành khách đang dùng sức đẩy một chiếc xe buýt bị chết máy mà xe vẫn không di chuyển được.

Câu trả lời:

Chọn một

Vì trường hợp công cơ học là khi có một lực tác dụng vào vật và làm vật chuyển động.

Bài 13.7 (trang 37 SGK Vật Lý 8) Khẳng định nào sau đây là đúng?

A. Jun là công do lực thực hiện để vật đi được 1m.

B. Jun là công do lực thực hiện làm vật có khối lượng 1kg đi được quãng đường 1m.

C. Jun là công do lực 1N thực hiện làm vật di chuyển được quãng đường 1m.

D. Jun là công do lực 1N thực hiện làm vật di chuyển một đoạn 1m theo phương của lực.

Câu trả lời:

Chọn DỄ DÀNG

Công được tính theo công thức: A = Fs khi lực F = 1N và s = ​​1m thì A = 1N.1m = 1Nm = 1J vậy Jun là công của lực 1N làm vật di chuyển được quãng đường 1m trong hướng của lực.

Chuyên mục: Bạn cần biết

Nhớ để nguồn bài viết: Công cơ học là gì? Công thức tính công cơ học? Lấy ví dụ? của website thcstienhoa.edu.vn

Viết một bình luận