Nội dung text CHỦ ĐỀ 4. CÔNG - CÔNG SUẤT-HS.pdf
2 Trong hệ SI, đơn vị đo công là jun (J), đối với các giá trị công lớn, người ta còn dùng đơn vị kilojun (kJ), megajun (MJ),... với 3 6 1 kJ = 10 J = 1000 J 1 MJ = 10 J = 1000000 J Ngoài hệ SI, công còn được đo bằng đơn vị calo (cal), BTU (British Thermal Unit),... với 1 cal = 4,186 J 1 BTU = 1055 J 1 kcal = 1000 cal = 4186 J Đơn vị kW.h cũng là đơn vị của công cơ học với 1 kWh = 3600000 J = 3,6 MJ Trong một trang trại, nếu dùng máy cày A để cày 2 mẫu đấtt thì mất 30 phút, nếu dùng máy cày B để cày 1 mẫu đất thì mất 10 phút. Như vậy máy cày nào hoàn thành công việc nhanh hơn? Để biết máy cày nào hoàn thành công việc nhanh hơn, người ta không chỉ quan tâm đến độ lớn của công thực hiện được mà còn quan tâm đến tốc độ thực hiện công, hay công thực hiện trong một đơn vị thời gian. Đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công được gọi là công suất. Công suất được xác định bởi công thực hiện trong một đơn vị thời gian. Biểu thức tính công suất A Fs P Fv t t Trong đó: P (W) là công suất. A (J) là công thực hiện. t (s) là thời gian thực hiện công. Công suẫt càng lớn thì tốc độ thực hiện công càng nhanh. Trong hệ SI, đơn vị đo công suất là oát (W), trong trường hợp công suất lớn, người ta còn dùng đơn vị kilôoát (kW), mêgaoát (MW),... với 3 6 W 1 kw = 10 W = 1000 W 1 MW = 1 000 k = 10 W 1000 W 000 Ngoài hệ SI, công suất còn được đo bằng các đơn vị thông dụng khác như: CÔNG SUẤT
3 Đơn vị mã lực Anh, kí hiệu là HP (Horse Power) với 1 HP = 746 W Đơn vị mã lực Pháp, kí hiệu là CV (Cheval Vapeur) với 1 CV = 736 W . Đơn vị BTU/h với 1 BTU/h = 0,293 W Mở rộng: Khái niệm công suất còn được mở rộng cho các nguồn phát năng lượng hoặc các thiết bị tiêu thụ năng lượng không phải bằng hình thức công cơ học như lò nung, nhà máy điện, đài phát sóng, ... Trong trường hợp đó, công suất được hiểu là năng lượng phát ra hoặc năng lượng tiêu thụ trong một đơn vị thời gian. Thiết bị Công suất (W) Máy tính bỏ túi 3 10 Bóng đèn huỳnh quang 15 50 Động cơ mô tô 3 3 6.10 15.10 Động cơ ô tô 4 4 2.10 30.10 Đầu máy tàu hoả 6 6 10 3.10 công toàn phần = công có ích + công hao phí Tỉ số giữa công có ích và công toàn phầngọi là hiệu suất của máy ci ci tp tp A P H = .100% .100% A P IV- BÀI TẬP VẬN DỤNG A- BÀI TẬP TỰ LUẬN Dạng 1 BÀI TẬP VỀ CÔNG CƠ HỌC Câu 1: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có công cơ học, trường hợp nào không có công cơ học? Hãy giải thích. a. Dùng dây kéo thùng gỗ chuyển động trên mặt sàn nằm ngang. b. Dùng tay ấn thật mạnh vào vách tường. CÔNG THỨC TÍNH HIỆU SUẤT
4 c. Chiếc ôtô đang chuyển động trên đường. Hƣớng dẫn giải a. Có công cơ học. Vì có lực tác dụng vào thùng gỗ và làm cho thùng gỗ chuyển động trên mặt sàn nằm ngang. b. Không có công cơ học. Vì có lực tác dụng vào vách tường nhưng vách tường lại không chuyển động. c. Có công cơ học. Vì lực kéo của động cơ sinh công giúp ô tô chuyển động trên đường. Câu 2: Bỏ qua lực ma sát và lực cản của không khí. Hãy xác định lực đã thực hiện công trong các trường hợp sau đây. Hƣớng dẫn giải a. Lực kéo của em bé thực hiện công kéo xe chuyển động trên đường tuyết. b. Lực do bạn Nam thực hiện sinh công giúp xe và bạn Nam chuyển động. Câu 3: Đầu tàu hỏa kéo toa xe với lực F = 5000 N làm toa xe đi được 1000 m. Tính công của lực kéo đầu tàu. Hƣớng dẫn giải Lực kéo của đầu tàu cùng phương với phương chuyển động của tàu F = 5000 N. Quãng đường s 1000m Công của lực kéo đầu tàu A Fs 5000.1000 5000000 J. Câu 4: Tính công của trọng lực khi làm hòn đá khối lượng 2,5 kg rơi từ độ cao 20 m xuống đất. Hƣớng dẫn giải Khi hòn đá rơi thì trọng lực cùng hướng với chuyển động nên quãng đường bằng độ dịch chuyển A Fs Ph 10mh 10.2,5.20 500 J. Câu 5: Một tàu thuỷ chạy trên sông theo đường thẳng kéo sà lan chở hàng với lực không đổi 5.103 N. Hỏi khi lực thực hiện được công 15.106 J thì sà lan đã dời chỗ theo phương của lực được quãng đường là bao nhiêu? Hƣớng dẫn giải