Trong những trường hợp dưới đây trường hợp nào không có công cơ học?
Ta có: 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.
Trong các trường hợp trên, trường hợp một lực sĩ đang đứng yên ở tư thế nâng quả tạ không có công cơ học.
Một vật trọng lượng 2N trượt trên mặt bàn nằm ngang được 0,5m. Công của trọng lực là
Trọng lực có phương vuông góc với phương nằm ngang nên công của trọng lực bằng 0J.
Một đầu tàu kéo một toa tàu chuyển động từ ga A tới ga B trong \(15\) phút với vận tốc \(30\,\,km/h\). Sau đó đoàn tàu đi từ ga B đến ga C với vận tốc \(20\,\,km/h\). Thời gian đi từ ga B đến ga C là \(30\) phút. Biết rằng lực kéo của đầu tàu không đổi là \(10000\,\,N\). Công của đầu tàu sinh ra khi tàu đi từ A đến C là
Đổi: \(15\,\,phut = \dfrac{1}{4}h;\,\,30\,\,phut = \dfrac{1}{2}h\)
Quãng đường AB là: \({S_1} = {v_1}.{t_1} = \dfrac{1}{4}.30 = 7,5\,\,\left( {km} \right) = 7500\,\,\left( m \right)\)
Quãng đường AC là: \({S_2} = {v_2}{t_2} = \dfrac{1}{2}.20 = 10\,\,\left( {km} \right) = 10000\,\,\left( m \right)\)
Quãng đường AB là: \(S = {S_1} + {S_2} = 7500 + 10000 = 17500\,\,\left( m \right)\)
Công của lực kéo là:
\(A = F.S = 10000.17500 = 175000000\,\,\left( J \right) = 175000\,\,\left( {kJ} \right)\)
Một hòn bi có khối lượng 50g chuyển động đều với vận tốc 10,8km/h trên một mặt phẳng nhẵn nằm ngang (coi như không có ma sát và sức cản của không khí). Công của viên bi là bao nhiêu?
Cách giải:
Hòn bi chuyển dời theo phương vuông góc với phương của trọng lực và phản lực
→ Công của viên bi bằng 0
Một người đi xe đạp đi đều từ chân dốc lên đỉnh dốc cao \(4m\) dài \(50m\). Hiệu suất đạp xe của người đó là bao nhiêu? Biết rằng lực ma sát cản trở xe chuyển động trên mặt đường là \(25N\), cả người và xe có khối lượng là \(80kg\).
Ta có:
- Chiều dài con dốc: \(s = 50m\)
- Chiều cao con dốc: \(h = 4m\)
+ Trọng lượng của cả người và xe là: \(P = 10m = 10.80 = 800N\)
+ Công hao phí do ma sát là: \({A_{ms}} = {F_{ms}}.s = 25.50 = 1250J\)
Công có ích: \({A_1} = P.h = 800.4 = 3200J\)
Công của người đó thực hiện là: \(A = {A_1} + {A_{ms}} = 3200 + 1250 = 4450J\)
+ Hiệu suất đạp xe:
\(H = \dfrac{{{A_1}}}{A}.100\% = \dfrac{{3200}}{{4450}}.100\% = 72\% \)
Một vật khối lượng \(m = 2kg\) được thả từ độ cao \(h = 15m\) xuống đất. Trong quá trình chuyển động lực cản bằng \(5\% \) so với trọng lực. Công của trọng lực và công của lực cản có độ lớn là:
Ta có:
+ Trọng lượng của vật: \(P = 10m = 10.2 = 20N\)
Lực cản \(F = 5\% P = 0,05.20 = 1N\)
+ Công của trọng lực là: \({A_P} = Ps = 20.15 = 300J\)
Độ lớn công của lực cản là: \({A_C} = Fs = 1.15 = 15J\)
Động cơ ô tô thực hiện lực kéo không đổi \(F = 1800N\). Biết ô tô chuyển động đều với vận tốc \(36km/h\) trong \(10\) phút. Công của lực kéo của động cơ có giá trị là:
Đổi đơn vị:
\(\begin{array}{l}36km/h = 10m/s\\10ph = 600s\end{array}\)
+ Quãng đường mà ô tô đi được trong \(10\) phút đó là:
\(s = v.t = 10.600 = 6000m\)
+ Công của lực kéo của động cơ:
\(A = F.s = 1800.6000 = 10800000J = 10,8MJ\)
Một thang máy khối lượng \(m{\rm{ }} = 1000kg\), được kéo từ hầm mỏ sâu \(100m\) lên mặt đất bằng lực căng của dây cáp. Công nhỏ nhất của lực căng thực hiện việc đó có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau:
Ta có:
+ Các lực tác dụng lên thang máy gồm: Trọng lượng \(\overrightarrow P \), và lực kéo của của dây cáp \(\overrightarrow F \)
Để có thể kéo tháng máy đi lên thì lực kéo của dây cáp \(F \ge P\)
=> Lực kéo nhỏ nhất: \({F_{\min }} = P\)
+ Trọng lượng của vật: \(P = 10m = 10.1000 = 10000N\)
+ Công nhỏ nhất của lực căng thực hiện việc đó là: \(A = {F_{\min }}.s = 10000.100 = 1000000J = 1000kJ\)
Một ô tô chuyển động đều trên đoạn đường\(s = 10km\), lực cản trung bình là \(80N\). Công của lực kéo động cơ trên đoạn đường đó là bao nhiêu?
Ta có:
+ Xe chuyển động đều nên lực kéo của động cơ có độ lớn bằng lực cản
\({F_k} = {F_c} = 80N\)
+ Công của động cơ trên đoạn đường đó là: \(A = {F_k}.s = 80.10.1000 = 800000J\)
Một con bò kéo xe chuyển động thẳng đều với lực kéo \(700N\) .Trong \(6\) phút công thực hiện là \(420kJ\) . Vận tốc của xe là bao nhiêu?
Đổi đơn vị:
\(\begin{array}{l}A = 420kJ = {420.10^3}J\\6ph = 6.60 = 360s\end{array}\)
+ Công thực hiện : \(A = Fs \to s = \dfrac{A}{F} = \dfrac{{{{420.10}^3}}}{{700}} = 600m\)
+ Vận tốc của xe là: \(v = \dfrac{s}{t} = \dfrac{{600}}{{360}} = 1,67m/s\)
Một xe máy chuyển động đều, lực kéo của động cơ là \(1150N\) .Trong \(1\) phút công sản ra là \(690000J\) . Vận tốc của xe là bao nhiêu?
Đổi đơn vị:
\(1ph = 60s\)
+ Công thực hiện : \(A = Fs \to s = \dfrac{A}{F} = \dfrac{{690000}}{{1150}} = 600m\)
+ Vận tốc của xe là: \(v = \dfrac{s}{t} = \dfrac{{600}}{{60}} = 10m/s\)
Lực kéo của một động cơ ô tô có độ lớn \(F = 2000N\). Công của lực kéo là bao nhiêu?
Ta có, công của lực kéo các toa xe là: \(A = Fs\)
Đầu bài mới cho độ lớn của lực \(F = 2000N\) mà chưa cho quãng đường dịch chuyển của các toa xe
=> Công của lực kéo chưa xác định được
Dùng cần cẩu nâng thùng hàng khối lượng \(3000kg\) lên cao \(15m\). Công thực hiện trong trường hợp này là bao nhiêu?
+ Lực mà cần cẩu tác dụng lên vật có độ lớn chính bằng trọng lượng của vật:
\(P = 10m = 10.3000 = 30000N\)
Quãng đường mà thùng hàng di chuyển là: \(s = 15m\)
+ Công thực hiện trong trường hợp này là: \(A = Ps = 30000.15 = 450000J = 450kJ\)
Một người thợ xây đưa xô vữa có khối lượng 20kg lên độ cao 5m. Công mà người thợ đó đó thực hiện được là (coi như là chuyển động đều)
+ Lực mà người tác dụng lên xô vữa bằng trọng lượng của vật:
\(P = 10m = 10.20 = 200N\)
Quãng đường mà thùng hàng di chuyển là: \(s = 5m\)
+ Công thực hiện trong trường hợp này là: \(A = Ps = 200.5 = 1000J\)
Một quả bóng có trọng lượng \(15N\) rơi từ trên cao xuống cách mặt đất \(10m\). Công của trọng lực là bao nhiêu?
Ta có:
+ Trọng lượng của quả bóng: \(P = 15N\)
+ Độ dời quả bóng dịch chuyển chính là: \(s = 10m\)
Công của trọng lực là: \(A = P.s = 15.10 = 150J\)
Trong các đơn vị sau đơn vị nào không là đơn vị của công cơ học?
Đơn vị công là Jun (kí hiệu là J): \(1J = 1{\rm{ }}N.m = N.m/s.s\)
Công cơ học phụ thuộc vào
Ta có:
Công cơ học được tính bởi công thức: \(A = Fs\)
=> Độ lớn công cơ học phụ thuộc vào lực tác dụng và quãng đường vật dịch chuyển theo phương của lực.
Trong các trường hợp sau đây, trường hợp nào có công cơ học?
Ta có: 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.
Trường hợp máy xúc đang làm việc sinh công cơ học.
Người nào dưới đây đang thực hiện công cơ học?
Ta có: 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.
Như vậy, trường hợp người học sinh đang kéo nước từ dưới giếng lên thực hiện công cơ học.
Trường hợp có công cơ học là:
Ta có: 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.
Như vậy, trường hợp một quả bưởi rơi từ cành cây xuống trọng lực thực hiện công cơ học.
