Lý thuyết công và công suất | SGK Vật lí lớp 10
Công và công suất là kiến thức nền tảng quan trọng trong chương trình Vật Lý 10. Do đó, các em phải hiểu rõ lý thuyết cũng như phương pháp giải các dạng bài tập. Vậy cụ thể công và công suất là gì? Phương pháp giải có khó không? Qua bài viết này Team Marathon sẽ giúp các em nắm chắc lý thuyết và các dạng bài tập của bài học.
- Xem thêm: Tổng Hợp Công Thức Lý 10 Đầy Đủ, Dễ Nhớ
Công
Định nghĩa công
Công của vật
- Trong trường hợp tổng quát, nếu một lực không đổi
tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn ‘s’ theo hướng hợp với hướng của lực một góc α, thì công của lực được tính bởi công thức:
Trong đó:
A: Công của vật (J) (1 Jun)= 1N.1m= 1N/m
F: là lực tác dụng (N)
s: quãng đường vật di chuyển (m)
⍺: góc hợp bởi vectơ lực và vectơ chuyển dời
Biện luận
- Khi α là góc nhọn cos α > 0 → A > 0, khi đó A được gọi là công phát động.
- Khi α = 90 , cos α = 0 → A = 0, khi đó phương của lực vuông góc với phương chuyển dời nên lực
không sinh công.
- Khi α là góc tù thì cos α < 0 → A < 0, khi đó A được gọi là công cản.
Chú ý
- Các công thức tính công chỉ đúng khi:
+ Điểm đặt của lực chuyển dời thẳng
+ Lực không đổi trong quá trình chuyển động
Công suất
Khái niệm công suất
- Công suất là đại lượng được đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian
Đơn vị công suất
- Đơn vị công suất là: oát (W)
- Ngoài ra người ta còn dùng đơn vị mã lực:
- 1 CV (Pháp) = 736 W
- 1 HP (Anh) = 746 W
Chú ý
- Khái niệm công suất cũng được mở rộng cho các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng sinh công cơ học.
Vd: Động cơ, đài phát sóng, đèn, lò nung…
- Công suất tiêu thụ của 1 thiết bị tiêu thụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng lượng tiêu thụ trong 1 đơn vị thời gian.
Bảng công suất trung bình
Các dạng bài tập về công và công suất
Bài 1: Một gàu nước có khối lượng 15 kg được kéo cho chuyển động thẳng đều lên độ cao 5m trong khoảng thời gian 1 phút 15 giây. Tính công suất trung bình của lực kéo. Lấy g = 10 m/s2.
Công mà lực kéo thực hiện là:
Ak=Ap=P.h=15.10.5=750(J)
Công suất của lực kéo:
Pk=Akt=75075=10W
Bài 2: 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.
Hướng dẫn
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật
Áp dụng định luật II Newton theo phương ngang:
Quãng đường đi được trong 5s:
Suy ra:
Bài 3: Vật 2 kg trượt lên mặt phẳng nghiêng góc 30o với vận tốc ban đầu là 4 m/s, biết hệ số ma sát trượt là 0,2. Tính công của trọng lực và công của lực ma sát, cho g = 10 m/s2
Hướng dẫn
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật:
Áp dụng định luật II Newton lên phương của mặt phẳng nghiêng:
Quãng đường mà vật đi được trước khi dừng lại ( vật dừng lại → v=0):
Công của trọng lực:
Công của lực ma sát:
Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education
Trên đây là toàn bộ lý thuyết trọng tâm và phương pháp giải các dạng bài tập của công và công suất trong chương trình Lý 10. Hy vọng những kiến thức tổng hợp này giúp ích nhiều hơn cho các em trong quá trình ôn luyện và làm bài. Các em đừng quên đăng ký ngay các khóa học trực tuyến tại Marathon Education để được trải nghiệm lớp học trực tuyến sinh động, giúp nâng cao hiệu quả học tập mọi lúc mọi nơi. Chúc các em học tập hiệu quả và đạt điểm cao trong các bài kiểm tra, bài thi sắp tới!
