Công cơ học hay còn gọi tắt là công, là một kiến thức vật lý rất quan trọng, được áp dụng phổ biến trong nhiều bài tập của bậc học phổ thông. Vậy bạn có biết công cơ học là gì? Điều kiện để có công như thế nào?,… Cùng chúng tôi giải đáp những nghi vấn này qua những chia sẻ ngay sau đây nhé.
Công cơ học là gì?
Trong vật lý, công cơ học là thuật ngữ dùng trong trường hợp có lực tác dụng lên một vật thể và làm ảnh hưởng đến chuyển động của nó theo phương không vuông góc với phương của lực. Nói cách khác, công cơ học là lượng năng lượng cần thiết để làm cho một vật chuyển động, làm thay đổi các đặc tính của sự dịch chuyển nói trên hoặc thậm chí làm nó dừng lại.
Công cơ học được ký hiệu bằng chữ W theo thuật ngữ tiếng Anh Work. Tuy nhiên nó phổ biến hơn cả là ký hiệu A.
Đơn vị của công cơ học là gì? Theo hệ đo lường quốc tế SI, công cơ học được biểu thị bằng đơn vị năng lượng được gọi là Joule hay còn gọi là Jun ký hiệu là J. Bất cứ khi nào một lực tác dụng lên một vật và làm nó dịch chuyển, nó sẽ thực hiện công cơ học có thể đo được bằng Jun.
Công thức tính công cơ học
Công cơ học được tính theo công thức:
|
A = F.s |
Trong đó:
- A: Công cơ học (công của lực) có đơn vị đo là J
- F: lực tác dụng có đơn vị đo là N
- s: quãng đường dịch chuyển có đơn vị đo là m
Ví dụ về công cơ học
Để hiểu rõ hơn về công cơ học, chúng ta hãy cùng tham khảo một số ví dụ cụ thể như sau:
- Đẩy một cái bàn từ đầu này sang đầu kia của căn phòng.
- Kéo cày như bò làm ruộng truyền thống.
- Mở một cửa sổ trượt với một lực không đổi lên giới hạn đường ray.
- Một đầu tàu hỏa kéo những toa tàu chuyển động.
- Kéo một thùng đầy nước từ dưới giếng lên.
Điều kiện để có công cơ học là gì?
Để có được công cơ học thì cần có hai điều kiện là lực tác dụng vào vật và quãng đường vật di chuyển, cụ thể như sau:
- Lực tác dụng vào vật: Đối với mỗi trường hợp, các lực tác dụng lên vật sẽ có sự khác biệt. Khi thì là lực kéo, lực đẩy, khi lại là trọng lực.
- Quãng đường vật dịch chuyển: Nếu như muốn tăng hay giảm công cơ học thì người ta sẽ cần tăng hoặc giảm lực hoặc quãng đường, có trường hợp tăng hoặc giảm cả hai yếu tố cùng lúc tùy theo mục đích. Có thể nói, quãng đường dịch chuyển càng dài thì công thực hiện sẽ càng lớn và ngược lại. Trong các trường hợp có công cơ học, chúng ta cần tìm ra lực nào đã thực hiện công đó.
Bài tập về công cơ học
Để nắm vững được những kiến thức về công cơ học là gì thì hãy cùng tham khảo một số bài tập minh họa sau đây.
Bài tập 1: Một thang máy đưa hàng hóa và người lên độ cao 80m thì sinh công 160000 J. Biết người có khối lượng là 60kg, tính khối lượng của hàng hóa?
Lời giải:
Lực kéo F của thang máy sẽ bằng tổng trọng lượng P của hàng hóa và người.
Có: A = F.s = P.s
=> Tổng trọng lượng P của hàng hóa và người là:
P = A/s = 160000/80 = 2000N
Tổng khối lượng của hàng hóa và người là:
m = P/10 = 2000/10 = 200kg
Vậy khối lượng của hàng hóa sẽ là:
m2 = m – m1 = 200 – 60 = 140kg
Bài tập 2: Đầu tàu hỏa kéo toa xe với lực F = 6000N làm toa xe đi được 1 km. Hãy tính công của lực kéo đầu tàu.
Lời giải:
Công của lực kéo đầu tàu là:
A = F.s = 5000.1000 = 500000J
Trên đây là tổng hợp những thông tin để giải đáp cho nghi vấn công cơ học là gì. Đây là một kiến thức quan trọng, có liên quan đến nhiều bài tập cho nên cần nắm vững nhé.
>>> Xem thêm bài viết: Bảng đơn vị đo diện tích: Tầm quan trọng và ứng dụng trong thực tiễn
