Đơn vị của công

Cùng Top lời giải trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi: “Đơn vị của công” và đọc thêm phần kiến thức tham khảo giúp các bạn học sinh ôn tập và tích lũy kiến thức bộ môn Vật lí 10

Trả lời câu hỏi: Đơn vị của công 

- Đơn vị của công: Jun(J)

- Jun là công do lực có cường độ 1N thực hiện khi điểm đặt của lực chuyển dời 1m theo hướng của lực

- Đơn vị công trong hệ đơn vị SI là jun (J)

A = 1N.1m = 1Nm = 1J

- Ngoài ra người ta còn dùng đơn vị KJ, là bội của J:

1KJ = 1000J

Nội dung câu hỏi này nằm trong phần kiến thức về công và các biểu thức liên quan đến công, hãy cũng Top lời giải tìm hiểu chi tiết.

Kiến thức tham khảo về công và các biểu thức liên quan đến công

1. Công cơ học là gì?

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

- Công cơ học thường được gọi tắt là công.

- Ví dụ:Một đầu tàu hỏa kéo các toa tàu chuyển động, ta nói lực kéo của đầu tàu thực hiện công cơ học, hay đầu tàu thực hiện 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.

3. Biểu thức công cơ học:

- Tính toán công như là “lực nhân đoạn thẳng đi được” chỉ có thể thực hiện trong những trường hợp đơn giản mô tả ở trên. Nếu lực biến thiên, nếu vật chuyển động theo một đường cong, có thể là quay, thì chỉ có phần quỹ đạo của điểm tác dụng lực mới tạo nên công, và chỉ có thành phần của lực song song với phương vận tốc của điểm đó của lực mới gây nên công (công dương khi cùng hướng với vận tốc, âm khi ngược hướng). Thành phần này của lực có thể mô tả như một đại lượng vô hướng gọi là thành phần lực tiếp tuyến, với là góc giữa vectơ lực và vận tốc). 

- Khi lực không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn là s theo hướng hợp với hướng của lực góc thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức:

A= F.s.cosα

Trong đó:

- A là công cơ học

- F là độ lớn của lực

- s là quãng đường vật dịch chuyển

- α: là góc tạo bởi lực F và phương chuyển dời

+ Nếu cosα < 0 => A < 0 thì A gọi là công cản.

+ Nếu cosα > 0 => A > 0 thì A gọi là công phát động.

- Công cơ học là đại lượng vô hướng có thể âm, dương, hoặc bằng 0 phụ thuộc vào góc hợp bởi phương của lực tác dụng và hướng chuyển dời của hoạt động

- Biểu thức công được nhà toán học người Pháp Gaspard-Gustave đưa ra năm 1826. Trong hệ đơn vị SI công có đơn vị là Jun (J) là đơn vị chung của những dạng năng lượng, từ biểu thức (1) => 1J=1N.1m => 1J là năng lượng sinh ra khi một lực có độ to 1N làm vật dịch chuyển được quãng đường 1m theo phương của lực tác dụng.

4. Công suất có mối quan hệ như thế nào đến công

- Một người bê một chiếc hộp từ mặt đất lên độ cao 20m mất 20phút, cũng chiếc hộp đó cần cẩu chỉ mất 2 phút. Nếu coi chuyển động đi lên của chiếc hộp là thẳng đều ta nhận thấy công cơ học để thực hiện dịch chuyển chiếc hộp lên cao là như nhau (vì chiếc hộp có khối lượng bằng nhau và quãng đường dịch chuyển giống nhau trong hai trường hợp) chỉ có thời gian để thực hiện công là khác nhau => từ đó người ta xây dựng khái niệm công suất.

- Công suất là đại lượng vật lý đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của một vật (người, máy móc …) Biểu thức tính công suất:

P=A/t

- Trong đó:

+ P: công suất (W)

+ A: công cơ học (J)

+ t : thời gian thực hiện công (s)

5. Bài tập minh họa về công cơ học

Một xe tải khối lượng 2,5 tấn, bắt đầu chuyển động nhanh dần đều sau khi đi được quãng đường 144 m thì vận tốc đạt được 12 m/s. Hệ số ma sát giữa xe và mặt đường là μ = 0,04. Tính công của các lực tác dụng lên xe trên quãng đường 144m đầu tiên. Lấy g = 10 m/s².

Hướng dẫn:

- Gia tốc của xe là: 

- Các lực tác dụng lên xe bao gồm: 

- Theo định luật II Newwton, ta có:

Chiếu lên Oy: N – P = 0

Chiếu lên Ox: F_k - F_ms = m.a

Độ lớn của lực ma sát là: F_ms = μmg = 1000 N.

Độ lớn của lực kéo là: F_k - F_ms = ma ⇔ F_k = ma + F_ms = 2250 N.

Vậy:

Công của lực ma sát: A_ms = F_ms.s = 1,44.10⁵ J.

Công của lực kéo: A_k = F_k.s = 3,24.10⁵ J.

Công của trọng lực và áp lực: AP = AN = 0.