Bài 13:
Công cơ học
I. Khi nào có công cơ học?
Thử dự đoán khi nào có công cơ học dựa vào những ví dụ sau:
1. Nhận xét
Trường hợp
Có xuất hiện công cơ học
Trường hợp 1. Người ta nói người mẹ khi đẩy xe em bé đã thực hiện công cơ học.
1. Mẹ đẩy xe em bé.
Thử dự đoán khi nào có công cơ học dựa vào những ví dụ sau:
1. Nhận xét
Trường hợp
Có xuất hiện công cơ học
Trường hợp 2. Lực sĩ đỡ quả tạ ở tư thế thẳng đứng. Lực sĩ không thực hiện công cơ học.
1. Mẹ đẩy xe em bé.
2. Lực sĩ đở quả tạ ở tư thế thẳng đứng.
Thử dự đoán khi nào có công cơ học dựa vào những ví dụ sau:
1. Nhận xét
Trường hợp
Có xuất hiện công cơ học
Trường hợp 3.
Mặc dù vậy, nếu như người lực sĩ nâng quả tạ lên thì lại được nói đang thực hiện công cơ học.
1. Mẹ đẩy xe em bé.
2. Lực sĩ đở quả tạ ở tư thế thẳng đứng.
3. Lực sĩ nâng quả tạ từ dưới lên trên.
Thử dự đoán khi nào có công cơ học dựa vào những ví dụ sau:
1. Nhận xét
Trường hợp
Có xuất hiện công cơ học
Trường hợp 4.
Một người cố gắng đẩy xe về phía trước nhưng xe không nhúc nhích. Người này không thực hiện công cơ học.
1. Mẹ đẩy xe em bé.
2. Lực sĩ đở quả tạ ở tư thế thẳng đứng.
3. Lực sĩ nâng quả tạ từ dưới lên trên.
4. Một người cố gắng đẩy xe về phía trước nhưng xe không nhúc nhích.
Ta thấy rằng:
- Trong trường hợp 1 và 3, người mẹ và lực sĩ đã tác dụng lực vào xe đẩy và quả tạ. Dưới sự tác động của hai lực trên, quả tạ và xe đẩy đã chuyển động khỏi vị trí ban đầu.
1. Nhận xét
Trường hợp
Có xuất hiện công cơ học
1. Mẹ đẩy xe em bé.
2. Lực sĩ đở quả tạ ở tư thế thẳng đứng.
3. Lực sĩ nâng quả tạ từ dưới lên trên.
4. Một người cố gắng đẩy xe về phía trước nhưng xe không nhúc nhích.
Vật bị tác dụng có sự chuyển dời
Vật bị tác dụng có sự chuyển dời
- Tuy nhiên, trong trường hợp 2 và 4 thì cả hai người đều có tác dụng lực vào vật nhưng vật không di dời khỏi vị trí ban đầu. Quả tạ vẫn giữ nguyên trạng thái và xe thì đứng yên.
1. Nhận xét
Trường hợp
Có xuất hiện công cơ học
1. Mẹ đẩy xe em bé.
2. Lực sĩ đở quả tạ ở tư thế thẳng đứng.
3. Lực sĩ nâng quả tạ từ dưới lên trên.
4. Một người cố gắng đẩy xe về phía trước nhưng xe không nhúc nhích.
Vật bị tác dụng không có sự chuyển dời
Vật bị tác dụng không có sự chuyển dời
 
Kết luận
2. Kết luận
-Chỉ có công cơ học khi có lưực tác dụng vào vật và làm vật chuyển dời.
-Công cơ học là công của lưực (khi một vật tác dụng lưực và lưực này sinh công thì ta có thể nói công đó là công của vật).
-Công cơ học thưưưưuờng đưuợc gọi tắt là công.
3. Vận dụng
C3: Trong những trường hợp dưới đây, trường hợp nào có công cơ học?
a) Người thợ mỏ đang đẩy cho xe goòng chở than chuyển động.
b) Một học sinh đang ngồi học bài.
c) Máy xúc đất đang làm việc.
d) Người lực sĩ đang nâng quả tạ từ thấp lên cao.
C4: Trong những trường hợp dưới đây, lực nào thực hiện công cơ học?
a) Đầu tàu hỏa đang kéo các toa tàu chuyển động.
b) Quả bưởi rơi từ trên cây xuống.
c) Người công nhân dùng hệ thống ròng rọc kéo vật nặng lên cao.
Trả lời
a) Lực kéo của đầu tàu hỏa đã khiến cho các toa tàu chuyển dời. Vậy lực thực hiện công cơ học ở đây là lực kéo của đầu tàu hỏa.
b) Quả bưởi rơi từ trên cây xuống là do trọng lực của Trái Đất. Vậy lực thực hiện công cơ học ở đây là lực hút của Trái Đất.
c) Tay của người công nhân đã tác dụng một lực kéo khiến cho hệ thống ròng rọc chuyển động, nhờ đó mà đưa được vật nặng lên cao. Vậy lực thực hiện công cơ học ở đây là lực kéo từ tay của công nhân (hay nói cách khác là lực kéo của công nhân).
II. Công thức tính công
1. Công thức tính công cơ học
Nếu có một lực F tác dụng vào vật, làm vật dịch chuyển một quãng đưuờng s theo hưuớng của lực thì công của lực F đuợc tính bằng công thức sau:
A = F.s, trong đó: A là công của lực F,
F là lực tác dụng vào vật,
s là quãng đưuờng vật dịch chuyển.
Khi lực F = 1N và s = 1m thì A = 1N.1m = 1Nm.
Đơn vị công là jun, kí hiệu: J (1J = 1Nm).
Chú ý:
Nếu vật chuyển dời không theo phương của lực thì công được tính bằng một công thức sẽ học ở lớp trên.
Nếu vật chuyển dời theo phương vuông góc với phương của lực thì công của lực đó bằng không.
2. Bài tập vận dụng
C5
Đầu tàu hỏa kéo toa xe với lực kéo F = 5000N làm toa xe đi được 1000m. Tính công của lực kéo của đầu tàu.
Bài giải:
Công của lực kéo của đầu tàu :
Ta có : A = F. s = 5000N . 1000m = 5000000 (J) = 5000 (kJ)
C6
Một quả dừa có khối lượng 2kg rơi từ trên cây cách mặt đất 6m. Tính công của trọng lực?
Bài giải:
Trọng lực của quả dừa:
P = 2.10 = 20 (N)
Công của trọng lực là:
A = P.h = 20.6 = 120 (J)
C7
Tại sao không có công cơ học của trọng lực trong trường hợp hòn bi chuvển động trên mặt sàn nằm ngang?
Bài giải:
Trọng lực theo phương thẳng đứng luôn vuông góc với phương chuyển động của hòn bi nên không có công cơ học trong trường hợp đó.
Bài học đến đây là hết rồi!
Chúc các em học tốt!