Điều kiện để có công cơ học?

Câu trả lời đúng nhất: Trong đời sống hàng ngày, người ta quan niệm rằng người nông dân cấy lúa, người thợ xây nhà, em học sinh ngồi học, còn bò đang kéo xe, ... đều đang thực hiện công. Nhưng không phải công trong các trường hợp này đều là Công cơ học.

Điều kiện để có công cơ học là: Chỉ có công cơ học khi có lực tác dụng vào một vật và làm cho vật đó chuyển dời.

1. Điều kiện có công cơ học

Trong đời sống hàng ngày, người ta quan niệm rằng người nông dân cấy lúa, người thợ xây nhà, em học sinh ngồi học, còn bò đang kéo xe, ... đều đang thực hiện công. Nhưng không phải công trong các trường hợp này đều là Công cơ học.

Điều kiện để có công cơ học là: Chỉ có công cơ học khi có lực tác dụng vào một vật và làm cho vật đó chuyển dời.

>>> Xem thêm: Khi nào có công cơ học?

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

Công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố: Lực tác dụng vào vật và quãng đường vật dịch chuyển

Chú ý: Trong các trường hợp có công có học, ta cần tìm ra lực nào đã thực hiện công đó.

Ví dụ: Trong trường hợp đầu tàu hỏa đang kéo các toa chuyển động thì lực thực hiện công là lực kéo của đầu tàu hỏa, hoặc trong trường hợp quả táo rơi từ trên cây xuống thì lực thực hiện công là trọng lực.

>>> Xem thêm: Công cơ học phụ thuộc vào yếu tố nào?

3. Công thức tính công cơ học:

• Công thức tính công cơ học khi lực F làm dịch chuyển một quãng đường s theo phương của lực:

A = F.s

• Trong đó: 

- A là công của lực F (J)

- F là lực tác dụng vào vật (N)

- s là quãng đường vật dịch chuyển (m)

- Đơn vị của công là Jun, (kí hiệu là J). 1J= 1N.1 m = 1Nm. Bội số của Jun là kilojun (kí hiệu là kJ), 1kJ = 1 000J.

Lưu ý:

- Công thức tính công chỉ áp dụng cho trường hợp vật chuyển dời theo phương của lực. Trường hợp vật chuyển dời theo phương vuông góc với lực thì công của lực đó bằng 0.

- Trọng lực có phương vuông góc với phương chuyển động của vật khi đó không có công cơ học.

4. Các bài tập về công cơ học

Bài tập 1: Một hòn bi sắt lăn trên mặt bàn nhẵn nằm ngang. Nếu coi như không có ma sát và sức cản của không khí. Trong trường hợp này có công nào được thực hiện không?

Lời giải:

Không có công nào được thực hiện. Vì theo phương chuyển động của hòn bi thì không có lực nào tác dụng.

Lưu ý: Vào thời điểm hòn bi chuyển động chỉ có hai lực tác dụng vào nó là lực hút của Trái Đất và phản lực của mặt bàn. Hai lực này cân bằng nhau và đều vuông góc với phương chuyển động.

Bài tập 2: Người ta dùng một cần cẩu để nâng một thùng hàng khối lượng 2500kg lên độ cao 12m. Tính công thực hiện được trong trường hợp này.

Tóm tắt:

m = 2500kg; h = 12 m

Công A = ?

Lời giải:

Thùng hàng có khối lượng là 2500kg nghĩa là nó có trọng lượng:

P = 10.m = 10.2500 = 25000N.

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

A = P.h = 25000N.12m = 300000 J = 300 kJ

Bài tập 3: Hơi nước có áp suất không đổi là p = 6.105 N/m2 được dẫn qua van vào trong xilanh và đẩy pit-tông chuyển động từ vị trí AB đến vị trí A’B’ (H.13.1). Thể tích của xilanh nằm giữa hai vị trí AB và A’B’ của pít – tông là V = 15dm3. Chứng minh rằng công của hơi nước sinh ra bằng thể tích của p và V. Tính công đó ra J.

Tóm tắt:

p = 6.105 N/m2; V = 15 dm3; diện tích S;

Chứng minh A = p.V; A = ? J

Lời giải:

Ta có: V = 15 dm3 = 0,015 m3

Lực hơi nước tác dụng lên pit-tông là F = p.S

(trong đó S là diện tích bề mặt của pit – tông).

Gọi h là quãng đường dịch chuyển của pit – tông thì thể tích của xi –lanh giữa hai vị trí AB và A’B’ của pittông là: V = S.h

Công của hơi sinh ra là:

Vậy A = p.V = 6.105.0,015 = 9000 J.

Bài tập 4: Trường hợp nào dưới đây có công cơ học?

A. Một quả bưởi rơi từ cành cây xuống.

B. Một lực sĩ cử tạ đang đứng yên ở tư thế đỡ quả tạ.

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

D. Hành khách đang ra sức đẩy một xe khách bị chết máy, nhưng xe vẫn không chuyển động được.

Lời giải:

Chọn A

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

Bài tập 5: Tính công của lực nâng một búa máy có khối lượng là 20 tấn lên cao 120 cm

Lời giải:

Ta có: m = 20 tấn = 20.1000 kg = 20000 kg

h = 120 cm = 1,2 m

Lực nâng của một búa máy bằng trọng lượng của vật:

F = P = 10.m = 10.20000 = 200000 N

Công của lực nâng một búa máy là:

A = F.h = 200000.1,2 = 240000 J.

-----------------------------

Trên đây Top lời giải đã cùng các bạn trả lời câu hỏi “Điều kiện để có công cơ học là gì?“Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này, chúc các bạn học tốt.