Hãy tưởng tượng một người đang nâng một quả tạ với một lực lớn và anh ta đang nghỉ ngơi, liệu người đó có thực hiện công việc không? Tại sao chúng ta cần biết khi nào công cơ học xảy ra và khi nào thì không? Giải thích công cơ học là gì? Và sử dụng công thức cơ học như thế nào để giải các bài toán vật lý một cách hiệu quả, mời các bạn cùng khỉ tìm hiểu các bài viết sau.
Công cơ học là gì? Khi nào có các công việc cơ khí?
Bạn đang xem: đơn vị của công cơ học là gì
Để hiểu công cơ học là gì, trước hết chúng ta phải phân biệt giữa hai tình huống, tình huống thực hiện công việc cơ khí và tình huống không thực hiện công việc cơ khí.
Ví dụ: bạn dùng tay đẩy một bức tường, ngay cả khi bạn đẩy với rất nhiều lực, nó không được coi là công cơ học. Hoặc vận động viên cử tạ phải mất rất nhiều sức mới có thể nâng một quả tạ ở tư thế thẳng đứng, mặc dù chúng tôi cũng nói rằng vận động viên không phải làm công việc cơ học.
Cơ năng xuất hiện khi nào? Khi cùng một lực tác dụng lên một vật thì yếu tố quyết định công cơ học có phải là độ dời vị trí của vật hay không.
Hiểu biết của chúng tôi về công việc cơ khí như sau:
Công cơ học là hành động được thực hiện trên một vật thể, sau đó làm cho vật thể chuyển động.
Nói cách khác (theo SGK Vật lý 8, bài 13): thuật ngữ công cơ học chỉ được dùng khi có lực tác dụng lên một vật làm vật đó chuyển động.
Công việc cơ khí thường được viết tắt là công việc
Một số ví dụ về công việc cơ khí xảy ra là:
-
Bạn nhấc một chiếc túi lên khỏi mặt đất
Con bò đực đang kéo một máy dịch chuyển
Một người đang đi bộ trên dốc
Tình huống khi một lực tác dụng lên một vật sẽ làm vật đó di chuyển …
Công cơ học phụ thuộc vào những yếu tố nào
Để thực hiện công, người ta phải tác dụng một lực, lực làm cho vật chuyển động được gọi là công cơ học. Vì vậy, công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố:
-
Lực tác dụng lên vật. Đối với mỗi trường hợp, có sự khác biệt giữa các lực tác dụng. Đôi khi đó là lực căng, đôi khi là trọng lực (ví dụ, khi một quả táo rơi từ trên cây xuống, lực tác dụng là trọng lực).
Quãng đường vật đi được.
Nếu bạn muốn tăng hoặc giảm công việc, bạn cần phải tăng hoặc giảm một trong hai yếu tố này. Hoặc tăng / giảm đồng thời cả hai yếu tố tùy theo mục đích. Chúng ta cũng có thể nói rằng quãng đường đi được càng dài thì công việc hoàn thành càng lớn và ngược lại.
Công thức tính gia công cơ khí
Khi f tác dụng vào một vật và vật đi được một quãng đường s thì công thức tính công cơ học dựa trên f và s như sau:
Lưu ý:
- a là công do lực f
- f: lực tác dụng lên vật thực hiện (Newton: n)
- s: quãng đường vật đi được (m)
Lưu ý:
-
Đơn vị si của công là jun, ký hiệu là j: được định nghĩa là công do 1 Newton thực hiện để di chuyển một đoạn thẳng có chiều dài 1m.
1 j = 1 n. 1m = 1 nm, 1 kj = 1000 j
Có nhiều đơn vị đo khác nhau nên khi giải toán, học sinh cần chú ý chuyển các đơn vị đo thành chuẩn, có hai đơn vị là Newton và mét.
Xem Thêm : Bài tập Thực hành Tổng hợp Kiến thức Archimedes (Vật lý 8)
Những lưu ý khi tính toán gia công cơ khí
Sinh viên cần chú ý điều gì khi tính công cơ học?
Công thức trên chỉ áp dụng khi vật chuyển động có hướng của lực.
-
Nếu vật chuyển động theo phương vuông góc với lực thì công do lực tác dụng bằng không, hay nói cách khác, lực tác dụng không có tác dụng gì. Điều này giúp học sinh xác định rõ ràng lực lượng lao động là gì khi tính toán.
Ví dụ, một chiếc ô tô đang đứng yên trên đường dưới tác dụng của trọng lực p. Lực hấp dẫn không hoạt động ở đây bởi vì nó tác dụng lên vật thể nhưng không khiến nó chuyển động. Nếu ta tác dụng một lực f theo phương ngang lên ô tô từ trái sang phải thì ô tô sẽ chuyển động. Bây giờ trọng lực p vuông góc với lực f. Vì lực p = 0 (hoặc không tác dụng).
-
Một trường hợp khác: nếu vật không chuyển động theo hướng của lực thì cơ năng được tính với một công thức khác (đây là kiến thức nâng cao sẽ học sau).
Giải pháp cho 8 công trình cơ học vật lý
Để hiểu đầy đủ về bài giảng cơ học, sau đây là một số bài tập mẫu các em nên tham khảo
Câu c5 – sgk tr48: Đầu máy kéo ô tô một lực f bằng 5000n làm ô tô đi được quãng đường 1000m. Tính công của lực kéo của ô tô?
Trả lời: a = f.s = 5000.1000 = 5 000 000 (j) (= 5000 kj)
Câu c6 – sgk tr48 : Một quả dừa nặng 2kg rơi từ trên cây xuống cách mặt đất 6m. Tính công của trọng lực?
Trả lời:
Chúng ta có thể tính trọng lượng của vật là: p = 10.m = 10.2 = 20 (n)
Công của trọng lực là: a = f.s = 20,6 = 120 (j)
Câu c7 – sgk tr48 : Tại sao khi quả cầu chuyển động trên mặt bằng phẳng thì không có trọng lực cơ học thực hiện?
Trả lời: Vì viên bi chuyển động trên mặt đất nằm ngang, trọng lực có phương thẳng đứng vuông góc với phương chuyển động của vật nên không có công cơ học của trọng lực.
Mục 13.4 – sbt: Một con ngựa kéo xe chuyển động với lực 600n. Công việc làm trong 5 phút là 360 kj. tốc độ của xe.
Trả lời: Ta thay đổi a = 360 kj = 360000 j
5 phút = 5,60 giây = 300 giây
Công do lực f thực hiện được tính theo công thức a = f.s
Quãng đường ngựa đi được là: s = a / f = 360000 j / 600 n = 600 m
Vậy vận tốc của ô tô là: v = s / t = 600 m / 300s = 2 m / s
Phần 13.1 – sbt : Một nhóm học sinh đẩy một chiếc xe tải chở đất từ điểm a đến điểm b trên một con đường bằng phẳng. Tại b, họ đổ hết bùn đất lên xe, rồi đẩy xe không xuống đường cũ để a. So sánh công việc được sản xuất bởi phân đoạn đầu tiên và phân đoạn quay trở lại. Câu trả lời nào sau đây là đúng?
A. Cuộc tấn công ở lượt đi cũng giống như cuộc tấn công ở lượt về vì khoảng cách được bao phủ là như nhau.
b Lực tấn công của lượt đi lớn hơn vì lực kéo của lượt đi lớn hơn lực kéo của lượt về.
c. Chuyến về thì nhiều việc hơn vì xe không chạy nhanh hơn chút nào.
d. Khi vào cua sẽ ít lực hơn vì kéo xe nặng sẽ chậm hơn.
Trả lời: b
Tiết 13.8 – sbt: Một vật khối lượng 2n trượt 0,5m trên mặt bàn nằm ngang. Lực hấp dẫn toàn cầu là gì?
A. 1j
b. 0j
c. 2j
d. 0,5j
Đáp án: b (vì trọng lực vuông góc với mặt phẳng nằm ngang nên công của trọng lực là 0j)
Mục 13.11 – sbt: Đầu máy kéo đoàn tàu từ ga a đến ga b mất 15 phút với vận tốc 30 km / h. Tại ga b, đoàn tàu nối với một ôtô phụ nên chuyển động từ ga b đến ga c với vận tốc nhỏ hơn ga b là 10 km / h. Thời gian đi từ ga b đến ga c là 30 phút. Biết rằng lực kéo của đầu máy không đổi là 40000n, công của đầu máy sinh ra.
Trả lời:
Ta có: t1 = 15 phút = ¼ giờ
Gọi v1 là tốc độ di chuyển từ trạm a đến trạm b
Tốc độ chuyển động từ trạm b đến trạm c là v2 = v1 – 10 = 20 km / h
Ta tính được quãng đường của đoàn tàu từ ga a đến ga b: s1 = v1.t1 = 30,1 / 4 = 7,5 km
Khoảng cách tàu từ ga b đến ga c là: s2 = v2.t2 = 20,1 / 2 = 10 km
Khoảng cách từ ga a đến ga c là:
s = s1 + s2 = 7,5 + 10 = 17,5km = 17500 m
Vậy công của đầu máy là: a = f.s = 40000.17500 = 700000000 j
Kết luận
Qua bài viết trên, khỉ mong rằng các bạn sẽ hiểu công cơ khí là gì. Do đó giải thích trường hợp nào hoạt động và trường hợp nào không. Ngoài ra, chúng ta cũng biết được hai yếu tố ảnh hưởng đến tính toán công việc là kích thước và khoảng cách của đối tượng, từ đó biết cách giải quyết vấn đề liên quan. Để có thêm các bài học vật lý hữu ích, hãy làm theo kiến thức cơ bản ngay bây giờ!
-
-
-
