Công và công suất

I. Công cơ học

1. Thực hiện công cơ học

Công cơ học thường được gọi tắt là công, công được thực hiện khi lực tác dụng vào vật và làm vật đó dịch chuyển theo hướng của lực.

Ví dụ: Nhân viên y tế đẩy xe cáng bằng một lực có phương nằm ngang làm xe dịch chuyển theo hướng của lực. Khi đó, lực đẩy xe đã thực hiện công hoặc sinh công.

Lưu ý: Nếu vật dịch chuyển theo phương vuông góc với phương của lực thì công của lực đó bằng không.

y tế olm — Nhân viên y tế đẩy xe cáng chở bệnh nhân

2. Biểu thức tính công

Công $A$ của một lực $F$ không đổi làm vật dịch chuyển một quãng đường $s$ theo hướng của lực được xác định bởi biểu thức:

$A=Fs$

Trong đó:

$F$ là lực tác dụng lên vật, đơn vị đo là niutơn (N);
$s$ là quãng đường dịch chuyển theo hướng của lực, đơn vị đo là mét (m);
$A$ là công của lực, đơn vị là jun (J). Với 1 J = 1 Nm.

Lưu ý: Ngoài đơn vị jun, công còn có đơn vị đo là calo (cal), BTU, kilôoát giờ (kWh).

1 cal = 4,2 J.
1 BTU = 1 055 J.
1 kWh = 3 600 000 J.

Trường hợp nào dưới đây có công cơ học?

nâng tạ olm — Vận động viên đứng yên giữ tạ

học sinh học bài olm — Học sinh đang ngồi học

Một xe nâng tác dụng một lực hướng lên theo phương thẳng đứng, có độ lớn 800 N để nâng thùng hàng từ mặt đất lên độ cao 3 m. Công của lực nâng là

800 J.

1 600 J.

2 400 J.

0 J.

II. Công suất

1. Tốc độ thực hiện công

Tốc độ thực hiện công phụ thuộc vào công thực hiện và thời gian thực hiện công.

2. Định nghĩa công suất

Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công được tính bằng công thực hiện trong một đơn vị thời gian.

$P=\dfrac{A}{t}$

Trong đó:

$A$ là công thực hiện được, đơn vị đo là jun (J);
$t$ là thời gian thực hiện công, đơn vị đo là giây (s);
$P$ là công suất, đơn vị là oát (W). Trong đó 1 W = 1 J/ 1 s.

Lưu ý: Ngoài đơn vị oát, người ta còn dùng đơn vị khác của công suất:

Mã lực (HP): 1 HP = 746 W.
BTU trên giờ (BTU/h): 1BTU/h = 0,293 W.

Một gàu nước khối lượng 12 kg được kéo đều lên cao 6 m trong khoảng thời gian 2 phút. Lấy $g=10$ $m/s^2$ . Công suất trung bình của lực kéo là

6 W.

72 W.

5 W.

360 W.

1. Công có giá trị bằng lực tác dụng lên vật nhân với quãng đường vật dịch chuyển theo hướng của lực:

$A=Fs$

Trong đó:

$F$ là lực tác dụng vào vật, đơn vị đo là niutơn (N);

$s$ là quãng đường vật dịch chuyển theo hướng của lực, đơn vị đo là mét (m);

$A$ là công của lực F, đơn vị đo là jun (J).

Ngoài đơn vị jun, công còn có đơn vị đo là calo (cal), BTU hoặc kilôoát giờ (kWh).

2. Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công và được tính bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian.

$P=\dfrac{A}{t}$

Trong đó:

$A$ là công thực hiện, đơn vị đo là jun (J);

$t$ là thời gian thực hiện công, đơn vị đo là giây (s);

$P$ là công suất, đơn vị đo là oát (W).

Ngoài đơn vị oát, công suất còn có đơn vị đo là mã lực (HP) và BTU/h.

Bài học liên quan