Content text CHUYEN DE 2. CONG - CONG SUAT - DINH LUAT BAO TOAN CONG.doc
2 z 1 z 2 ( 1 ) ( 2 ) – Công của lực đàn hồi: A F = 22 12 1 k(x-x) 2 (k là độ cứng của lò xo; x 1 , x 2 là độ biến dạng đầu và cuối của vật đàn hồi). – Công của lực ma sát: ( 1 ) ( 2 ) x 1 x 2 A ms = –F ms .s = – μNs (A ms < 0: công cản). ( μ là hệ số ma sát, N là áp lực của vật trên mặt tiếp xúc, s là quãng đường dịch chuyển). msF→ v→ Hướng đường đi s b. Định luật bảo toàn công: Khi vật chuyển động đều hoặc khi vận tốc của vật ở điểm cuối và điểm đầu bằng nhau thì công phát động bằng độ lớn của công cản. A phát động = |A cản | II. GIẢI TOÁN A. Phương pháp giải – Khi sử dụng công thức tính công A = Fscos α cần xác định đúng giá trị góc α giữa hướng của lực F→ và hướng của đường đi s→ (hướng chuyển động của vật). – Để tính công suất có thể dùng công thức A t hoặc = Fv với chú ý: + Nếu vật chuyển động đều (v = const) thì = Fv. + Nếu vật chuyển động biến đổi (v const) thì t = Fv; A = t . + Nếu vật chuyển động biến đổi đều (a = const) thì t = Fv; 0v+ v = Fv = F 2 . (v 0 là vận tốc ban đầu của vật, v là vận tốc tại thời điểm t của vật). – Khi áp dụng định luật bảo toàn công cần chú ý: + Khi không có ma sát (F ms = 0): A phát động = –A cản . + Khi có ma sát (F ms 0): A có ích = H.A toàn phần (H là hiệu suất). – Công của các lực cơ học như trọng lực, lực đàn hồi không phụ thuộc vào dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí các điểm đầu và cuối gọi là các lực thế. Để tính công của các lực này ta cần chú ý vị trí các điểm đầu và cuối của vật. Lực ma sát không phải là lực thế nên công của nó phụ thuộc vào dạng đường đi của vật.
4 Vậy: Công của động cơ trực thăng là A = 64,8.10 6 J. 1 2 2F→ 1F→ Ví dụ 3. Một cái thùng m = 90kg chuyển động thẳng đều trên sàn nhờ lực đẩy F 1 = 300N, α 1 = 30 0 và lực kéo F 2 = 300N, α 2 = 45 0 như hình vẽ. a) Tính công của từng lực tác dụng lên thùng trên quãng đường 20m. b) Tính hệ số ma sát giữa thùng và sàn. Hướng dẫn a) Công của từng lực tác dụng lên thùng Các lực tác dụng vào thùng: P→ , Q→ , msF→ , 12F, F→→ (hình vẽ). + Trọng lực P→ và phản lực Q→ có phương vuông góc với phương chuyển động của thùng nên không sinh công: PQAA 0. + Công của lực đẩy 1F→ : F1A = F 1 s.cos α 1 = 300.20.cos30 0 30003 5200J. + Công của lực kéo 2F→ : F2A = F 2 s.cos α 2 = 300.20.cos45 0 30002 4240J. + Công của lực ma sát msF→ : Vì thùng chuyển đều theo phương ngang nên hợp lực theo phương ngang bằng 0. Suy ra, tổng công của các lực theo phương ngang cũng bằng 0: F 1A F 2A + FmsA = 0 FmsA = –( F1A F 2A ) = –(5200 + 4240) = – 9440J. b) Hệ số ma sát μ giữa thùng và sàn – Vì thùng chuyển đều nên: P→ + Q→ + msF→ + 12F+F = 0→→→ (*) – Chiếu (*) lên phương thẳng đứng, chiều dương hướng lên ta được: αα 1122P + Q Fsin + Fsin = 0-- Q = αα 1122mg + FsinFsin- – Công của lực ma sát: A ms = – F ms .s = – μ Qs = – μ αα 1122(mg + FsinFsin)s- μ = αα ms 1122 A -(mg+Fsin-Fsin)s = 00 9440 (90.10300.sin30300sin45).20 μ = 9440 12 (90.10300.300.).20 22 = 0,56 Vậy: Hệ số ma sát giữa thùng và sàn là μ = 0,56. Ví dụ 4. Xe khối lượng m = 200kg, chuyển động trên dốc dài 200m, cao 10m. 1 2 2F→ 1F→ msF→ Q→ P→