Công cơ học là gì? Công thức tính công cơ học (chi tiết nhất)

Bài viết Công cơ học là gì? Công thức tính công cơ học với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Công cơ học là gì? Công thức tính công cơ học.

Công cơ học là gì? Công thức tính công cơ học (chi tiết nhất)

1. Công cơ học là gì?

Công cơ học là thuật ngữ chỉ dùng trong trường hợp có lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời theo phương không vuông góc với phương của lực.

Công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố: Lực tác dụng vào vật và độ chuyển dời của vật.

Công cơ học là công của lực (khi một vật tác dụng lực và lực này sinh công thì ta có thể nói đó là công của vật).

2. Công cơ học phụ thuộc vào yếu tố nào?

Để có công được thực hiện thì cần phải có lực tác dụng và lực khiến vật di chuyển gọi là công cơ học. Công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố:

Lực tác dụng vào vật : Đối với từng trường hợp thì có sự khác nhau giữa các lực tác dụng. Khi thì là lực kéo, khi lại là trọng lực.

Quãng đường vật dịch chuyển: nếu muốn tăng hay giảm công, người ta sẽ cần tăng hoặc giảm một trong hai yếu tố hoặc có trường hợp tăng, giảm cả hai yếu tố cùng lúc tùy theo mục đích. Có thể nói, quãng đường dịch chuyển càng dài thì công thực hiện càng lớn và ngược lại. Trong các trường hợp có công học, ta cần tìm ra lực nào đã thực hiện công đó.

3. Ví dụ về công cơ học

Khi bạn nhấc một chiếc túi từ dưới đất lên.

Con ngựa đang kéo một chiếc xe dịch chuyển

Một người đang đi bộ trên dốc

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

4. Công thức

- Công thức tính công cơ học: A = F.s

Trong đó:

     + F là lực tác dụng vào vật (N)

     + s là quãng đường vật dịch chuyển (m)

     + A là công của lực F(n.m)

- Đơn vị công là Jun (kí hiệu là J) 1J = N.m

Ngoài ra, chúng ta cũng hay dùng bội số của Jun là kilojun (kí hiệu là kj) 1kj = 1000J

Lưu ý: 

Công thức trên chỉ đúng khi vật chuyển dời theo phương của lực.

Nếu vật chuyển dời theo phương vông góc với phương của lực thì công của lực đó bằng 0.

Nếu vật chuyển dời không theo phương của lực thì công được tính theo công thức khác sẽ học ở các lớp trên.

5. Kiến thức nâng cao

- Từ công thức tính công cơ học A = F.s

=> Công thức tính độ lớn của lực sinh công: $F=\frac{A}{s}$

Công thức tính độ lớn của quãng đường vật dịch chuyển: $s=\frac{A}{F}$

Đơn vị kW.h cũng là đơn vị của công cơ học 1kW.h = 3600000J

Công của lực có thể thúc đẩy (lực cùng chiều chuyển động: lực kéo,..) hoặc cản trở (lực ngược chiều chuyển động: lực ma sát, lực cản....) chuyển động của vật.

6. Bài tập minh họa

Câu 1: Đầu tàu hỏa kéo toa xe với lực F = 5000N làm toa xe đi được 1 km. Tính công của lực kéo đầu tàu.

Lời giải:

Công của lực kéo đầu tàu là:

A = F.s = 5000.1000 = 500000J

Câu 2: Một thang máy đưa người và hàng hóa lên độ cao 80m thì sinh công 160000J. Biết người có khối lượng 60kg, tính khối lượng hàng hóa?

Lời giải:

Lực kéo F của thang máy bằng tổng trọng lượng P của người và hàng hóa.

Có: A = F.s = P.s

=> Tổng trọng lượng P của người và hàng hóa là: $P=\frac{A}{s}=\frac{160000}{80}=2000N$

Tổng khối lượng của người và hàng hóa là: $m=\frac{P}{10}=\frac{2000}{10}=200kg$

Vậy khối lượng của hàng hóa là:

Câu 3: Quan sát các hiện tượng và cho biết, từ các trường hợp trên, em cho biết khi nào thì có công cơ học nào?

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

Câu 4: Tìm từ thích hợp điền vào chỗ trống cho các kết luận sau: 

- Chỉ có "công cơ học" khi có  (1) tác dụng vào vật làm cho vật (2) theo phương vuông góc với phương của lực.

Trả lời: Chỉ có "công cơ học" khi có lực tác dụng vào vật chuyển dời theo phương vuông góc với phương của lực.

Câu 5: Một quả dừa có trọng lượng 2kg rơi từ trên cây cách mặt đất 6m. Tính công của trọng lực?

Trọng lực của quả dừa P = m.g = 2.10 = 20N

Công của trọng lực là A = P.h = 20.6 = 120J

Xem thêm các bài viết để học tốt môn Vật Lí sách mới hay, chi tiết khác:

• Gia tốc là gì? Công thức tính gia tốc

• Công suất là gì? Công thức tính công suất

• Dao động điều hòa là gì? Công thức tính dao động điều hòa

• Vận tốc là gì? Công thức tính vận tốc

• Lực là gì? Công thức tính lực

• Khối lượng riêng là gì? Công thức tính khối lượng riêng

---