1- Công cơ học:
- Công cơ học dùng với trường hợp có lực tác dụng vào vật và vật chuyển dời theo hướng không vuông góc với phương của lực.
- Công thức: A = F.s
Trong đó: F là lực tác dụng lên vật (N)
s là quãng đường dịch chuyển của vật (m)
Đơn vị hợp pháp của công cơ học là Jun ( kí hiệu J ) : 1J = 1N.1m = 1N.m 2- Định luật về công:
- Không một máy cơ đơn giản nào cho lợi về công, được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại.
3- Hiệu suất của máy:
Công thức : H = 0 0 .100 coich toanphan A A 4- Công suất:
- Công suất được xác định bằng công thực hiên được trong một giây. - Công thức: P = At
Trong đó: A là công thực hiện được
t là thời gian thực hiện công đó - Đơn vị công suất là Oát ( kí hiệu W ) 1W = 1J/s (Jun trên giây)
1kW = 1000W ; 1MW = 1000000W. II – PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
1 Cách tính công của lực: Aùp dụng công thức: A = F.s
Trong đó: F là lực tác dụng lên vật (N)
s là quãng đường dịch chuyển của vật (m)
Chú ý: - Công thức trên chỉ sử dụng khi hướng của lực trùng với hướng chuyển động của vật.
- Khi hướng của lực ngược với hướng chuyển động thì:
A = -F.s
- Khi hướng của lực vuông góc với hướng chuyển động thì: A = 0
2. Aùp dụng định luật về công cho các loại máy cơ đơn giản a) Ròng rọc cố định:
Chỉ có tác dụng đổi hướng của lực, không lợi về lực cũng không lợi về đường đi, tức là không cho lợi về công.
b) Ròng rọc động:
Lợi 2 lần về lực, thiệt 2 lần về dường đi, không cho lợi về công. c) Mặt phẳng nghiêng:
Lợi về lực, thiệt về đường đi, không cho lợi về công. d) Đòn bẩy:
Lợi về lực, thiệt về đường đi, hoặc ngược lại, không cho lợi về công. 3. Cách tính hiệu suất của máy;
Aùp dụng công thức: H = 0 0 .100 coich toanphan A A
Chú ý: Công có ích (A: công có ích) là công cần thiết để vật dịch chuyển, công toàn phần là tổng công có ích và công hao phí.
4. Cách tính công suất:
Aùp dụng công thức: P = At
Trong đó A là công thực hiện được, t là thời gian thực hiện công đó.
5. Cách tính công cơ học thông qua công suất
Từ công thức: P = At
suy ra cách tính công A = P.t III – BAØI TẬP:
1) Một vật khối lượng m = 4kg rơi từ độ cao h = 3m xuống đất. Lực nào đã thực hiện công? Tính công của lực trong trường hợp này. Bỏ qua sức cản của không khí.
2) Một đầu máy xe lửa kéo các toa xe bằng lực F = 6000N. Tính công của lực kéo khi các toa xe chuyển động được quãng đường s = 4km.
3) Một thang máy có khối lượng m = 600kg, được kéo từ đáy hầm mỏ sâu 150m lên mặt đất bằng lực căng của một dây cáp. Tính công nhỏ nhất của lực căng để thực hiện việc đó.
4) Một người kéo một vật từ giếng sâu 12m lên đều trong 24 giây. Người ấy phải dùng một lực F = 150N. Tính công và công suất của người kéo.
5) Hai người cùng kéo một cái thùng nặng trên mặt sàn nằm ngang bằng các
lực F1 = 300N và F2 = 400N theo hướng chuyển động của vật. Tính công
mà mỗi người đã thực hiện và công tổng cộng khi thùng dịch chuyển quãng đường s = 14m.
6) Một máy bay trực thăng khi cất cánh, động cơ tạo ra một lực chuyển động 6400N, sau 1 phút máy bay đạt được độ cao 800m. Tính công suất của động cơ máy bay.
7) Dùng lực F = 145N của máy để kéo một vật trên sàn nằm ngang như hình
vẽ bên, lực ma sát tác dụng lên vật là Fms = 12N. Quãng đường vật dịch
chuyển là s = 15m.
a) Tính công của lực kéo và công của lực ma sát. b) Tính hiệu suất của máy.
8) Một cái máy khi hoạt động với công suất P = 1400W thì nâng được một
vật nặng m = 75kg lên độ cao 8m trong 30giây.
a) Tính công mà máy đã thực hiện trong thời gian nâng vật. b) Tìm hiệu suất của máy trong quá trình làm việc.
9) Để kéo một vật lên độ cao 4m, người ta cần dùng lực tối thiểu là 800N.
Cũng để thực hiện việc này người ta dùng một máy kéo có công suất P
= 1500W và hiệu suất 800
0. Tính thời gian máy thực hiện công việc trên. 10 )Người ta kéo vật khối lượng m = 30kg lên một mặt phẳng nghiêng có chiều dài s = 12m và độ cao h = 2m. Lực cản do ma sát trên đường là
Fc = 36N. Tính công của người kéo. Coi vật chuyển động đều.
11) Một xe chuyển động đều, lực kéo của động cơ là 1200N. Trong 1 phút công sản ra là 450000J. Tính vận tốc chuyển động của xe.
12) Một thang máy có khối lượng m = 500kg, được kéo từ đáy hầm mỏ sâu 120m lên mặt đất bằng lực căng của một dây cáp. Tính công nhỏ nhất của lực căng để thực hiện việc đó.
13) Một thang máy có khối lượng m = 580kg, được kéo từ đáy hầm mỏ sâu 125m lên mặt đất bằng lực căng của một dây cáp do máy thực hiện.
b) Biết hiệu suất của máy là 800
0. Tính công do máy thực hiện và công
hao phí do lực cản.
14) Người ta kéo vật khối lượng m = 24kg lên một mặt phẳng nghiêng có
chiều dài s = 15m và độ cao h = 1,8m. Lực cản do ma sát trên đường là Fc =
36N.
a) Tính công của người kéo. Coi vật chuyển động đều. b) Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng
15) Một thang máy có khối lượng m = 750kg, được kéo từ đáy hầm mỏ sâu 140m lên mặt đất bằng lực căng của một dây cáp do máy thực hiện.
a) Tính công nhỏø nhất của lực căng để thực hiện việc đó. b) Biết hiệu suất của máy là 800
0. Tính công do máy thực hiện và công
hao phí do lực cản.
16) Một vật khối lượng m = 2,5kg được thả rơi từ độ cao h = 6m xuống đất. Trong quá trình chuyển động, lực cản bằng 2% so với trọng lực. Tính công của lực và công của lực cản trong trường hợp này.
17) 14) Người ta kéo vật khối lượng m = 27kg lên một mặt phẳng nghiêng có
chiều dài s = 18m và độ cao h = 2,5. Lực cản do ma sát trên đường là Fc =
40N.
a) Tính công của người kéo. Coi vật chuyển động đều. b) Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng.
