Giải Lí 8: Bài 13. Công cơ học

  • Bài 13. Công cơ học trang 1
  • Bài 13. Công cơ học trang 2
  • Bài 13. Công cơ học trang 3
  • Bài 13. Công cơ học trang 4
Bài 13. CÔNG Cơ HỌC A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững
Thuật ngữ “Công co' học” chỉ dùng trong trường hợp có lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời.
Công co' học phụ thuộc hai yếu tố: lực tác dụng vào vật và quãng đường vật dịch chuyền.
- Công thức tính công co' học khi lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường s theo phương của lực:
F(N)
A = F.S trong đó
< S(m)
A(J)
Đơn vị công là jun (kí hiệu là J): 1J = 1 N.l m = 1 Nm
Ta có: A = F.S với s = v.t thì A = F.v.t Trong đó: F là lực kéo (N)
V là vận tốc theo phương của lực (m/s> t là thời gian tác dụng (s)
A là công (J)
Khi tác dụng lực vào vật, vật không chuyển dời thì lực ấy không tạo được công co' học.
1 ki-lô-jun: 1 KJ = 1000J
B. TRẢ LỜI CÂU HỎI	-	.
KHI NÀO CÓ CÔNG cơ HỌC
Cl. Quan sát các hiện tượng:
b)
Từ các trường hợp quan sát trên, em có lể cho biết khi nào thì có công co' học nào?
Trả lời
Khi có lực tác dụng vào vật làm vật luyến dời theo phương không vuông góc ó'i phương của lực thì có công co' học. Như ậy, cả hai trường hợp đều có công cơ học..
C2. Tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của kết luận sau:
Chỉ có “công cơ học” khi có (1)	 tác dụng vào vật và làm cho
vật (2)	theo phương (3)	với phương của lực.
Trả lời
Chỉ có “công co' học” khi có lực tác dụng vào vật và làm cho vật diuyển dời theo phương không vuông góc vói phương của lực.
,	T
C3. Trong những trường hợp dưới đây, trường hợp nào có công cơ học?
Người thọ' mỏ đang đẩy làm cho xe goòng chở than chuyến động.
Một học sinh đang ngồi học bài.
Một hòn bi đang chuyền động thẳng đều trên mặt sàn nằm ngang coi như tuyệt đốì nhẵn.
Máy xúc đất đang làm việc.
Người lực sĩ đang nâng quả tạ từ thấp lên cao.
Trà lời
Các trường hợp có công co' học là:
Người thợ mỏ đang đẩy làm cho xe goòng chỏ' than chuyến động.
Máy xúc đất đang làm việc.
Người lực sĩ đang nâng quả tạ từ thấp lên cao.
C4. Trong các trường hợp dưới đây, lực nào thực hiện công co' học?
Đầu tàu hỏa đang kéo đoàn tàu chuyến động.
Quả bưởi rơi từ trên cây xuống.
Người công nhân dùng ròng rọc cố định kéo vật nặng lên cao (hình vẽ bên).
Trả lời
Đầu tàu hỏa đang kéo đoàn tàu chuyển động: Lực kéo của đầu tàu thực hiện công.
Quả bưởi rơi từ trên cây xuống: Trọng lực thực hiện công.
Người công nhân dùng ròng rọc cô định kéo vật nặng lên cao: Lực kéo của ngưừi công nhán thực hiện công.
CÔNG THỨC TÍNH CÔNG
C5. Đầu tàu hỏa kéo toa xụ với lực F = 5000N làm toa xe đi được lOOQm. Tính công của lực kéo cua đầu tàu.
Trả lời
Công của lực kéo là:
A = F.S - 5000.1000 = 5000000J
= 500kJ.
C6. Một quả dừa có trọng lượng 2kg rơi từ trên cây cách mặt đất 6m. Tính công của trọng lực.
Trả lời
Ta có: quả dừa có khôi lượng 2kg nghĩa là lực hút của Trái Đất tác dụng lên nó là 20N.
Công của trọng lực là: A = p.h = 20.6 = 120J.
C7. Tại sao không có công cơ học của trọng lực trong trường hợp hòn bi chuyến động trên mặt sàn nằm ngang?
Trả lời
Trọng lực theo phương thẳng đứng luôn vuông góc với phương chuyến động cúa hòn bi nên không có công cơ học trong trường hợp đó.
c. GIẲI BÀI TẬP
Bl. Một nhóm học sinh đẩy một xe chớ đất đi từ A đến B trên một đoạn đường bằng phảng nằm ngang. Đến B đổ hết đất trên xe xuống rồi lại đẩy xe không đi theo đường cũ về A. So sánh công sinh ra ờ lượt đi và lượt về. Câu trả lời nào dưới đây đúng?
Công ở lượt đi bằng công ở lượt về vì quãng đường đi được như nhau.
Công ở lượt đi lớn hơn vì lực kéo ỏ' lượt đi lớn hơn lực kéo ở lượt về.
c. Công ở lượt về lớn hơn vì xe không thì đi nhanh hơn.
D. Công ở lượt đi nhỏ hơn vì kéo xe nặng thì đi chậm hơn.
Trả lời
Cliọn câu B: Cóng ở lượt đi lớn hơn vì lực kéo ỏ' lượt đi lớn hơn lực kéo ở lượt về.
B2. Một hòn bi sắt lăn trên mặt nhẵn nằm ngang. Coi như không có ma sát và sức cản cua không khí. Trong trường hợp này có công nào được thực hiện không?
Trả lời
Không. Vì theo phương chuyến dộng của hòn bi không có lực nào tác dụng.
Lưu ý lằ vào thời điểm hòn bi chuyên động chi có hai lực tác dụng vào nó là lực hút cua Trái Đất và phán lực cúa mặt bàn. Hai lực này cân bằng nhau và đều vuóng góc với phương chuyên động.
B3. Người ta dùng một cần Cấu để nâng một thùng hàng có khối lượng 2500kg lên độ cao 12m. Tính công thực hiện được trong trường hợp này.
Trả lời
Thùng hàng có khối lượng là 2500kg nghĩa là nó có trọng lượng p = 25000N.
Công thực hiện khi nâng thùng hàng lên độ cao 12m là:
A = 25000N.12m = 300000J = 300kJ
B4. Một con ngựa kéo xe chuyến động đều với lực kéo là 600N. Trong 5 phút công thực hiện được là 360kJ. Tính vận tốc chuyến động của xe.
Trả lời
Quãng đường con ngựa kéo xe đi được là: Ta có: A = F.S
Suy ra: s
360000.)
600N
= 600m
Vận tốc chuyến động của xe là:
- 2m/s
s _ 600m v = ĩ= 300s
B5 . Hơi nước có = 6.105N/m2 được dẫn
áp suất không đối là qua van vào trong xilanh
và đấy pittông chuyến động từ vị trí AB đến vị trí A’B’ (hình bên). Thế’ tích xi lanh nằm giữa hai vị trí AB và A’B’ của pittông là V = 15dm3. Chứng minh rằng công cua hơi sinh ra bằng tích cúa p và V. Tính công đó ra đơn vị J.
Trả lời
Ta có: 15dm3 = 0,015m3
Lực hơi nước tác dụng lên pittông lả F = p.s, trong đó s là diện tích bề mặt của pittông. Gọi h là quãng đường dịch chuyển của pittông thì thế tích của xilanh giữa hai vị trí AB và A’B’ của pittông là:
V
v = s.h =>F = p,— h
Công của hơi sinh ra là:
A = F.h = p. 7- .h = p.v. h
Vậy A = p.v = 6.105.0,015 = 9000J.