Công trong vật lý là gì

I. CÔNG

1. Khái niệm về công  

Dưới tác dụng của lực $\overrightarrow F ,$ khi vật chuyển dời một đoạn $s$ theo hướng của lực thì công do lực sinh ra là:

$A=F.s$

2. Định nghĩa công trong trường hợp tổng quát  

Khi lực $\overrightarrow F $  không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn $s$ theo hướng hợp với hướng của lực góc $\alpha $ thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức:

$A = Fs\cos \alpha .$

3. Biện luận  

Tùy theo giá trị của $\cos \alpha $ ta có các trường hợp sau:

* $\alpha $ nhọn, $\cos \alpha  > 0 \Rightarrow A > 0$; khi đó $A$ là công phát động.

* $\alpha  = {90^o}$, $\cos \alpha  = 0 \Rightarrow A = 0$; khi điểm đặt của lực chuyển dời theo phương vuông góc với lực thì lực sinh công $A = 0.$

* $\alpha $ tù, $\cos \alpha  < 0 \Rightarrow A < 0$; khi đó $A$ là công cản [hay công âm].

4. Đơn vị công  

Đơn vị công là jun [kí hiệu $J$].

Jun là công do lực có độ lớn $1N$ thực hiện khi điểm đặt của lực chuyển dời $1m$ theo hướng của lực.

5. Chú ý

Các công thức tính công chỉ đúng khi điểm đặt của lực chuyển dời thẳng và lực không đổi trong quá trình chuyển dời.

II. CÔNG SUẤT

1. Khái niệm công suất  

Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian hay cũng có thể nói công suất của một lực đo tốc độ sinh công của lực đó.

$P = \frac{A}{t}.$

2. Đơn vị công suất  

Đơn vị công suất là jun/giây, được gọi là oát, kí hiệu W.

$1W = \frac{{1J}}{{1s}}.$

$P = \frac{A}{t}.$

Khái niệm công suất cũng được mở rộng cho các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng sinh công cơ học. Ví dụ : lò nung, nhà máy điện, đài phát sóng...,

Người ta cũng định nghĩa công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu thụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng lượng tiêu thụ của thiết bị đó trong một đơn vị thời gian.

Bảng công suất trung bình

Page 2

SureLRN

CÔNG CƠ HỌC

1. Khi nào có công cơ học

Thuật ngữ công cơ học chỉ dùng trong trường hợp có lực tác dụng làm vật chuyển dời. 

2. Công cơ học phụ thuộc vào yếu tố nào?

Công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố: Lực tác dụng vào vật và quãng đường vật dịch chuyển

Chú ý: Trong các trường hợp có công có học, ta cần tìm ra lực nào đã thực hiện công đó.

Ví dụ: Trong trường hợp đầu tàu hỏa đang kéo các toa chuyển động thì lực thực hiện công là lực kéo của đầu tàu hỏa, hoặc trong trường hợp quả táo rơi từ trên cây xuống thì lực thực hiện công là trọng lực.

3. Công thức tính công

+ Công thức tính công cơ học khi lực F làm dịch chuyển một quãng đường s theo phương của lực : \[A = F. s\].

Trong đó: 

- \[A\] là công của lực \[F\] [J]

- \[F\] là lực tác dụng vào vật [N]

- \[s\] quãng đường vật dịch chuyển [m]

+ Đơn vị của công là Jun, [kí hiệu là J].

\[1 J= 1N. 1 m = 1Nm\].

Bội số của Jun là kilojun [kí hiệu là kJ], \[1kJ  = 1 000J\].

Chú ý:

+ Chỉ áp dụng cho trường hợp vật chuyển dời theo phương của lực, còn khi vật chuyển dời theo phương vuông góc với lực thì công của lực đó bằng 0.

+ Khi vật chuyển dời không theo phương của lực thì công được tính bằng một công thức khác sẽ học ở lớp trên.

Sơ đồ tư duy về công cơ học

I - CÔNG

Khi lực \[\overrightarrow F \] không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc \[\alpha \] thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức:

\[A = F{\rm{scos}}\alpha \]

Trong đó:

     + \[A\]: công [J]

     + \[s\]: quãng đường dịch chuyển [m]

     + \[F\]: độ lớn của lực tác dụng [N]

     + \[\alpha \]: góc hợp bởi véctơ lực và véctơ chuyển dời

- Công cơ học là đại lượng vô hướng có thể âm, dương hoặc bằng 0 phụ thuộc vào góc hợp bởi phương của lực tác dụng và hướng chuyển dời của chuyển động.

     + \[A > 0\]: lực sinh công dương [công phát động]

     + \[A < 0\]: lực sinh công âm [công cản]

     + \[A = 0\]: lực không sinh công

Ý nghĩa của đơn vị công: Jun là công do lực có độ lớn 1N thực hiện khi điểm đặt của lực chuyển dời 1m theo hướng của lực.

Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.

\[P = \frac{A}{t}\]

Trong đó:

     + \[P\]: công suất [W]

     + \[A\]: công cơ học [J]
     + \[t\]: thời gian thực hiện công [s]

- Trong trường hợp lực \[\overrightarrow F \] không đổi, vật chuyển động theo phương của lực tác dụng ta có:

\[P = \frac{A}{t} = F\frac{s}{t} = Fv\]

     + Nếu \[v\] là vận tốc trung bình thì P là công suất trung bình

     + Nếu \[v\] là vận tốc tức thời thì P là công suất tức thời.

Ngườita cũng định nghĩa công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu thụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng lượng tiêu thụ của thiết bị đó trong một đơn vị thời gian.

Trong đó:

     + \[A'\]: công có ích [đã loại bỏ công cản] [J]

     + \[A\]: công toàn phần [J]

Sơ đồ tư duy về công và công suất