Lý 8 Bài 13: Công cơ học

- Công cơ học dùng với trường hợp khi có lực tác dụng vào vật và vật chuyển dời theo phương không vuông góc với phương của lực.

- Công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố:

• Lực tác dụng vào vật.
• Độ chuyển dời của vật.

Ví dụ:

• Khi kéo một chiếc vali di chuyển trên mặt sàn nằm ngang, khi va li chuyển động, lực kéo \(\overrightarrow F \)và lực ma sát \(\overrightarrow {{F_{m{\rm{s}}}}} \) có thực hiện công nhưng trọng lực \(\overrightarrow P \)và lực nâng \(\overrightarrow N \) thì không thực hiện công.

• Một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất do lực hút của Trái Đất. Lực hút này có phương vuông góc với phương chuyển động của vệ tinh nên lực này không sinh công.

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

Lưu 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.

- Công thức tính công: A = F .S

Trong đó:

• A: Công của Lực (J)
• F: Lực tác dụng (N)
• S: Quãng đường (m)
• 1 J= 1N. 1 m = 1Nm. Bội số của Jun là kilojun (kí hiệu là kJ), 1kJ  = 1 000J

Lưu ý:

• Chỉ áp dụng cho trường hợp vật chuyển dời theo phương của lực, còn khi 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 khi đó không có công cơ học.

Câu 1: Một quả dừa có khối lượng 2 kg rơi tử trên cây cách mặt đất 6m. Tính công của trọng lực.

Hướng dẫn giải

Trọng lượng của quả dừa: P = 10.m = 10.2 = 20(N).

Công của trọng lực: A = F. s = 20. 6 = 120 J.

Vậy công của trọng lực là: 120J

Tìm từ thích hợp cho các ô trống của kết luận sau:

Câu 2: Chỉ có công cơ học khi có...(1)... tác dụng vào vật và làm cho vật ...(2)...

Hướng dẫn giải

Chỉ có công cơ học khi có lực tác dụng vào vật và làm cho vật chuyển dời.

Vậy, từ cần điền là: (1) lực; (2) chuyển dời.

Câu 1: Một vận động viên nhảy cao đạt được thành tích là 2,1 m. Giả sử vận động viên đó là nhà du hành vũ trụ lên Mặt Trăng thì trên Mặt Trăng người ấy nhảy cao được bao nhiêu mét? Biết rằng lực hút của Trái Đất lên vật ở mặt đất lớn hơn lực hút của Mặt Trăng lên vật ấy ở trên Mặt Trăng 6 lần và ở trên Mặt Trăng người ấy phải mặc thêm bộ áo giáp vũ trụ nặng bằng 6/5 thân thể người đó.

Câu 2: Một đầu tàu kéo một đoàn tàu chuyển động từ ga A tới ga B trong 15 phút với vận tốc 30 km/h. Tại ga B đoàn tàu được mắc thêm toa và do đó chuyển động đều từ ga B đến C với vận tốc nhỏ hơn trước 10 km/h. Thời gian đi từ ga B đến ga C là 30 phút. Tính công của đầu tàu đã sinh ra biết rằng lực kéo của đàu tàu không đổi là 40000 N.

Câu 3: Một đầu máy xe lửa kéo các toa xe bằng lực F = 7500 N. Công của lực kéo là bao nhiêu khi các toa xe chuyển động được quãng đường s = 8km.

Câu 4: Một nhóm học sinh đẩy một xe chở đất từ A đến B trên đoạn đường nằm ngang, tới B đổ hết đất rồi đẩy xe không theo đường cũ trở về A. So sánh công sinh ra ở lượt đi và lượt về.

Câu 1: Người ta dùng một cần cẩu để nâng một thùng hàng có khối lượng 2500 kg lên độ cao 12 m. Tính công thực hiện được trong trường hợp này.

A. 300 kJ        B. 250 kJ

C. 2,08 kJ        D. 300 J

Câu 2: Trong những trường hợp dưới đây, trường hợp nào không có công cơ học?

A. Một người đang kéo một vật chuyển động.

B. Hòn bi đang chuyển động thẳng đều trên mặt sàn nằm ngang coi như tuyệt đối nhẵn.

C. Một lực sĩ đang nâng quả tạ từ thấp lên cao.

D. Máy xúc đất đang làm việc.

Câu 3: Công thức tính công cơ học khi lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường s theo hướng của lực là:

A. A = F/s        B. A = F.s        C. A = s/F        D. A = F – s

Câu 4: Trong các trường hợp dưới đây, trường hợp nào thực hiện công cơ học?

A. Đầu tàu hỏa đang kéo đoàn tàu chuyển động.

B. Người công nhân dùng ròng rọc cố định kéo vật nặng lên.

C. Ô tô đang chuyển động trên đường nằm ngang.

D. Quả nặng rơi từ trên xuống.

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Công cơ học cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó,… các em cần phải nắm được: 

• Nắm được định nghĩa công cơ học.
• Nêu được công thức tính công cơ học.