Ở lớp 8 các em đã được học về định nghĩa công cơ học và công suất. Để có được cái nhìn đầy đủ và tổng quát hơn, mời các em cùng theo dõi nội dung bài học ngày hôm nay- Bài 24: Công và công suất.
Bài giảng giúp các em củng cố lại kiến thức thông qua các nội dung về khái niệm, định nghĩa, đơn vị và biểu thức của công và công suất trong từng trường hợp cụ thể.
Chúc các em học tốt!
Một lực sinh công khi nó tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực chuyển dời.
Khi điểm đặt của lực \(\vec F\) chuyển dời một đoạn s theo hướng của lực thì công do lực sinh ra là : A = Fs
Nếu lực không đổi \(\vec F\) tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc \(\alpha \) thì công của lực \(\vec F\) được tính theo công thức :
A = Fscos\(\alpha \)
Ta có A = F.s
Nếu F = 1N, s = 1m thì A =1 N.1m = 1 J
Jun là công do lực có độ lớn 1N thực hiện khi điểm đặc của lực chuyển dời 1 m theo hướng của lực.
Khi \(\alpha \) là góc nhọn \(\cos \)\(\alpha \) > 0, suy ra A > 0 ; khi đó A gọi là công phát động.
Khi \(\alpha \) = \({90^o}\) , \(\cos \)\(\alpha \) = 0, suy ra A = 0 ; khi đó phương của lực vuông góc phương chuyển dời, lực \(\vec F\) không sinh công.
Khi \(\alpha \) là góc tù thì \(\cos \)\(\alpha \) < 0, suy ra A < 0 ; khi đó A gọi là công cản.
Các công thức tính công chỉ đúng khi điểm đặt của lực chuyển dời thẳng và lực không đổi trong quá trình chuyển động
Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
\(P = \frac{A}{t}\)
Ta có : \(P = \frac{A}{t}\)
Nếu A = 1J, t = 1 s thì p = \(\frac{{1J}}{s} = 1\) oát ( W )
Oát là công suất của một thiết bị thực hiện công bằng 1J trong thời gian 1s
Đơn vị công suất là: oát (W)
1 W.h = 3600 J
1 kwh = 3600 kJ (gọi là 1 kí địên).
Ngoài ra người ta còn dùng đơn vị mã lực:
1 CV (Pháp) = 736 W
1 HP (Anh) = 746 W
Khái niệm công suất cũng được mở rộng cho các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng sinh công cơ học.
Công suất tiêu thụ của 1 thiết bị tiêu thụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng lương tiêu thụ trong 1 đơn vị thời gian.
Vật 2kg trượt trên sàn có hệ số ma sát 0,2 dưới tác dụng của lực không đổi có độ lớn 10N hợp với phương ngang góc 30o. Tính công của lực F và lực ma sát khi vật chuyển động được 5s, lấy g=10m/s2.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật
\({F_{ms}} = {\rm{ }}\mu .\left( {P - {\rm{ }}Fsin\alpha } \right) = 3N\)
Áp dụng định luật II Newton theo phương ngang:
\(Fcos\alpha - {F_{ms}} = ma \Rightarrow a = 2,83m/{s^2}\)
Quãng đường đi được trong 5s:
\(s = 0,5.a.{t^2} = 35,375\left( m \right)\)
Suy ra: \({A_F} = F.s.cos\alpha = 306,4\left( J \right)\)
\({A_{Fms}} = {\rm{ }}{F_{ms}}.s.cos{180^0} = - 106,125\left( J \right)\)
Vật khối lượng 10kg trượt không ma sát dưới tác dụng theo phương ngang của lực có độ lớn không đổi bằng 5N .Tính
a. Công của lực trong giây thứ ba và thứ tư.
b. Công suất tức thời của lực ở đầu giây thứ năm.
a.
Gia tốc của vật : \(a = \frac{F}{m} = 0,5m/{s^2}.\)
Quãng đường đi được trong giây thứ 3 là:
\({s_2} = {\rm{ }}0,5.a({3^2} - {\rm{ }}{2^2}) = 1,25{\rm{ }}\left( m \right)\)
Quãng đường đi được trong giây thứ 4 là:
\({s_3} = {\rm{ }}0,5.a.({4^2} - {3^2}) = 1,75{\rm{ }}\left( m \right)\)
Công của lực trong giây thứ ba :
\({A_2} = F.{s_2} = 5.1,25 = 6,25\left( J \right)\)
Công của lực trong giây thứ tư:
\({A_3} = F.{s_3} = 5.1,75 = 8,75{\rm{ }}\left( J \right)\)
b.
Vận tốc tức thời của vật ở đầu giây thứ 5:
\(v{\rm{ }} = {\rm{ }}at = 2,5\left( {m/s} \right)\)
Công suất tức thời ở đầu giây thứ 5:
\(P = F.v = 5.2,5 = 12,5{\rm{ }}\left( W \right)\)
Vật 2kg trượt lên mặt phẳng nghiêng góc 30o với vận tốc ban đầu là 4m/s, biết hệ số ma sát trượt là 0,2. Tính công của trọng lực và công của lực ma sát, cho g=10m/s2
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.
\({F_{ms}} = \mu N = \mu .Pcos\alpha = \mu .mg.cos\alpha = 2\sqrt 3 {\rm{ }}\left( N \right)\)
Áp dụng định luật II Newton lên phương của mặt phẳng nghiêng
\( - {F_{ms}} - {\rm{ }}Psin\alpha = ma{\rm{ }} \Rightarrow a = - 6,73{\rm{ }}(m/{s^2})\)
Khi vật dừng lại thì v=0
Quãng đường mà vật đi được trước khi dừng lại:
\({v^2} - {\rm{ }}{v_o}^2 = 2as \Rightarrow s = 1,189m\)
Công của trọng lực:
\({A_{P}} = \left( {Psin\alpha } \right).s.cos180 = - 11,89{\rm{ }}\left( J \right)\)
Công của lực ma sát:
\({A_{Fms}} = {\rm{ }}{F_{ms}}.s.cos180 = - 2,06{\rm{ }}\left( J \right)\)
Xem Video giải BT Bài 24 trang 132 SGK Vật lý 10 tại: javascript:;
Qua bài giảng Công và công suất này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Phát biểu được định nghĩa công của một lực.
Biết cách tính công của một lực trong trường hợp đơn giản (lực không đởi, chuyển dời thẳng).
Phát biểu được định nghĩa và ý nghĩa của công suất.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 24 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Vật khối lượng 10kg trượt không ma sát dưới tác dụng theo phương ngang của lực có độ lớn không đổi bằng 5N .Tính công suất tức thời của lực ở đầu giây thứ năm.
Vật 2kg trượt lên mặt phẳng nghiêng góc 30o với vận tốc ban đầu là 4m/s, biết hệ số ma sát trượt là 0,2. Tính công của lực ma sát, cho g=10m/s2
Một người kéo một hòm gỗ khối lượng 80 kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp góc 300 so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng 150 N. Tính công của lực trượt đi được 20 m.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 10 Bài 24để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 132 SGK Vật lý 10
Bài tập 2 trang 132 SGK Vật lý 10
Bài tập 3 trang 132 SGK Vật lý 10
Bài tập 4 trang 132 SGK Vật lý 10
Bài tập 5 trang 132 SGK Vật lý 10
Bài tập 6 trang 133 SGK Vật lý 10
Bài tập 7 trang 133 SGK Vật lý 10
Bài tập 1 trang 159 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 2 trang 159 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 3 trang 159 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 4 trang 159 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 5 trang 159 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 24.1 trang 57 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.2 trang 57 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.3 trang 57 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.4 trang 57 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.5 trang 57 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.6 trang 58 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.7 trang 58 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.8 trang 58 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.9 trang 58 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.10 trang 58 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.11 trang 59 SBT Vật lý 10
Bài tập 24.12 trang 59 SBT Vật lý 10
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 10 DapAnHay
Vật khối lượng 10kg trượt không ma sát dưới tác dụng theo phương ngang của lực có độ lớn không đổi bằng 5N .Tính công suất tức thời của lực ở đầu giây thứ năm.
Vật 2kg trượt lên mặt phẳng nghiêng góc 30o với vận tốc ban đầu là 4m/s, biết hệ số ma sát trượt là 0,2. Tính công của lực ma sát, cho g=10m/s2
Một người kéo một hòm gỗ khối lượng 80 kg trượt trên sàn nhà bằng một dây có phương hợp góc 300 so với phương nằm ngang. Lực tác dụng lên dây bằng 150 N. Tính công của lực trượt đi được 20 m.
Một động cơ điện cung cấp công suất 15kW cho một cần cẩu nâng 1000kg lên cao 30m. Lấy g = 10m/s2. Tính thời gian tối thiểu để thực hiện công việc đó.
Vật 2kg trượt trên sàn có hệ số ma sát 0,2 dưới tác dụng của lực không đổi có độ lớn 10N hợp với phương ngang góc 30o. Tính công của lực ma sát khi vật chuyển động được 5s, lấy g=10m/s2.
Lực tác dụng lên một vật đang chuyển động thẳng biến đổi đều không thực hiện công khi
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Thả rơi một hòn sỏi khối lượng 50g từ độ cao 1,2m xuống một giếng sâu 3m. Công của trọng lực khi vật rơi chạm đáy giếng là (Lấy g = 10 m/s2)
Đơn vị không phải đơn vị của công suất là
Một vật khối lượng 1500kg được cần cẩu nâng đều lên độ cao 20m trong khoảng thời gian 15s. Lấy g = 10 m/s2. Công suất trung bình của lực nâng của cần cẩu là
Một nhà máy thuỷ điện có hồ chứa nước nằm ở độ cao 30 m so với nơi đặt các tua bin của máy phát điện. Cho biết lưu lượng nước từ hồ chảy vào các tua bin là 10000 m3/ phút và các tua bin có thể thực hiện việc biến đổi năng lượng thành điện năng với hiệu suất là 0,80. Xác định công suất của các tua bin phát điện.
Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phẳng ngang thì bắt đầu chuyển động chậm dần đều cho tới khi bị dừng lại do tác dụng của lực ma sát với mặt đường. Cho biết hệ số ma sát là 0,3. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định:
a) Quãng đường ô tô đi được trong khoảng thời gian chuyến động thẳng chậm dần đều.
b) Công và công suất trung bình của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều.
Sau khi tắt máy để xuống một dốc phẳng, một ô tô khối lượng 1000 kg chuyển động thẳng với vận tốc không đổi 54 km/h. Mặt dốc hợp với mặt đất phẳng ngang một góc α, với sin α = 0,04. Lấy g ≈ 10 m/s2. Hỏi động cơ ô tô phải có công suất bằng bao nhiêu để ô tô có thể chuyển động lên dốc phẳng này với cùng vận tốc 54 km/h ?
Muốn cất cánh rời khỏi mặt đất, một máy bay trọng lượng 10000 N cần phải có vận tốc 90 km/h. Cho biết trước khi cất cánh, máy bay chuyển động nhanh dần đều trên đoạn đường băng dài 100 m và có hệ số ma sát là 0,2. Lấy g ≈ 9,8 m/s2. Xác định công suất tối thiểu của động cơ máy bay để đảm bảo cho máy bay có thể cất cánh rời khỏi mặt đất.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *