Hãy quan sát những hình ảnh dưới đây:
Người nông dân đang cấy lúa
Con bò đang kéo xe
Người ta quan niệm rằng cả người nông dân đang cấy lúa hay con bò đang kéo xe hoặc người lực sĩ đỡ quả tạ ở tư thế đứng thẳng đều đang thực hiện công. Nhưng không phải công trong các trường hợp này đều là công cơ học.
Lực sĩ đỡ quả tạ ở tư thế đứng thẳng
Vậy công cơ học là gì?
Chúng ta hãy cùng tìm hiểu thông qua bài học ngày hôm nay:
Bài 13: Công cơ học
I-Khi nào có công cơ học?
Khái niệm: Thuật ngữ công cơ học chỉ dùng trong trường hợp khi có một lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời.
Ví dụ: Đầu tàu hỏa kéo toa xe khiến toa xe di chuyển,…
Câu hỏi: Quan sát lại những hoạt động có trong các bức ảnh ở dưới đây. Trong những bức ảnh đó, lực của người/vật thực hiện hoạt động có thực hiện công cơ học không?
Con bò đang kéo xe
Lực sĩ nâng quả tạ trong tư thế đứng thẳng
I-Khi nào có công cơ học?
*Đáp án:
Bức ảnh 1: Trong bức ảnh này, con bò đang thực hiện công cơ học vì khi kéo xe, con bò tác dụng một lực vào xe khiến xe chuyển động.
Bức ảnh 2: trong bức ảnh này, người lực sĩ không thực hiện công cơ học. Vì lực sĩ tuy cần tốn rất nhiều sức lực để giữ quả tạ trên cao song do quả tạ không di chuyển -> trong trường hợp này, người lực sĩ KHÔNG thực hiện công cơ học.
Con bò đang kéo xe
Lực sĩ nâng quả tạ trong tư thế đứng thẳng
I-Khi nào có công cơ học?
Kết luận: Điền vào chỗ trống những từ ngữ thích hợp.
Chỉ có công cơ học khi có (1)_________ tác dụng vào vật và làm cho vật (2)___________
Công cơ học là công của lực (khi một vật tác dụng (3)______ và (4)_______ này sinh công thì ta có thể nói công đó là công của (5)________
Công cơ học thường được gọi tắt là (6)_________
lực
chuyển dời
lực
lực
vật
công
I-Khi nào có công cơ học?
Vận dụng:
Bài tập 1: Trong các trường hợp dưới dây, 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.
I-Khi nào có công cơ học?
Vận dụng:
Bài tập 2: Trong các trường hợp dưới dây, 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
I-Khi nào có công cơ học?
Vận dụng:
Bài tập 2: Trong các trường hợp dưới dây, lực nào thực hiện công cơ học?


Trong trường hợp này, lực thực hiện công cơ học chính là lực kéo của đầu tàu hỏa. Chính lực kéo này đã tác dụng lên các toa tàu khác khiến chúng chuyển động.
A. Đầu tàu hỏa đang kéo các toa tàu chuyển động
I-Khi nào có công cơ học?
Vận dụng:
Bài tập 2: Trong các trường hợp dưới dây, lực nào thực hiện công cơ học?


Trong trường hợp này, lực thực hiện công cơ học chính là trọng lực.
B. Quả bưởi rơi từ trên cây xuống
I-Khi nào có công cơ học?
Vận dụng:
Bài tập 2: Trong các trường hợp dưới dây, lực nào thực hiện công cơ học?


Trong trường hợp này, lực thực hiện công cơ học chính là lực kéo của người công nhân. Lực kéo này khiến cho các bánh xe chuyển động-> sợi dây kéo chuyển động->vật chuyển dời.
C. Người công nhân dùng hệ thống ròng rọc kéo vật nặng lên cao.
II-Công thức tính công
Trường hợp 1: Nếu vật chuyển dời theo phương của lực
Công thức tính công:
A = F.s
Trong đó:
A là công của lực F
F là lực tác dụng vào vật
s là quãng đường 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)
II-Công thức tính công
Trường hợp 2: Nếu vật chuyển dời không theo phương của lực:
Công thức tính công: Sẽ học ở lớp trên.
VD: Người công nhân dùng hệ thống ròng rọc kéo vật nặng lên cao.
Trường hợp 3: Nếu vật chuyển dời theo phương vuông góc với phương của lực: Công của lực đó bằng không.
III-Bài tập
Bài tập 1: Đầu tàu hỏa kéo toa xe với lực F = 5000N làm toa xe đi được 1000m. Tính công của lực kéo của đầu tàu.
Giải
Công của lực kéo của đầu tàu:
A = F.s = 5000.1000 = 5000000 (J)
Đáp số: 5000000 (J)
Tóm tắt:
F = 5000N;
s = 1000m;
A = ?
Bài tập 2: Một quả dừa có khối lượng 2kg rơi từ trên cây cách mặt đất 6m. Tính công của trọng lực.
Tóm tắt:
m = 2kg;
h = 6m;
A = ?
F
P
Giải
Trọng lượng của quả dừa:
P = 10m = 10.2 = 20(N)
Công của trọng lực là:
A = F.s = 20.6 = 180(J)
F
P
III-Bài tập
Bài tập 3: Tại sao không có công cơ học của trọng lực trong trường hợp hòn bi chuyển động trên mặt sàn nằm ngang?
Giải
Vì hòn bi chuyển động trên mặt sàn nằm ngang mà trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới nên phương chuyển dời của hòn bi và phương của trọng lực đã tạo với nhau một góc vuông-> không có công cơ học của trọng lực trong trường hợp này.
Kiến thức áp dụng: Nếu vật chuyển dời theo phương vuông góc với phương của lực thì công của lực đó bằng không.
Ghi nhớ:
Thuật ngữ công cơ học chỉ dùng trong trường hợp có lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời
Công cơ học phụ thuộc hai yếu tố: Lực tác dụng vào vật và quãng đường vật dịch chuyển
Công thức tính công cơ học khi lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường s theo hướng của lực: A = F.s
Đơn vị công là jun(kí hiệu là J): 1J = 1Nm.
Bài học đến đây là hết rồi!
Chúc các bạn học tập tốt!