Công thức tính công và công suất đơn giản, dễ hiểu nhất lớp 9

Công là lực được sinh ra khi có lực tác dụng vào vật làm cho vật dịch chuyển...Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của người hoặc máy và được xác định bằng công thực hiện trong một đơn vị thời gian...Tài liệu giúp bạn tham khảo ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

Chủ đề:
Môn:

Vật Lí 9 135 tài liệu

Thông tin:
6 trang 1 tuần trước

Bình luận

Vui lòng đăng nhập hoặc đăng ký để gửi bình luận.

Công thức tính công và công suất đơn giản, dễ hiểu nhất lớp 9

Công là lực được sinh ra khi có lực tác dụng vào vật làm cho vật dịch chuyển...Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của người hoặc máy và được xác định bằng công thực hiện trong một đơn vị thời gian...Tài liệu giúp bạn tham khảo ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

70 35 lượt tải Tải xuống
Công thức tính công và công suất đơn giản, dễ hiểu nhất
Công là lực được sinh ra khi có lực tác dụng vào vật làm cho vật dịch chuyển...Công suất là
đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của người hoặc máy và được xác định bằng
công thực hiện trong một đơn v thời gian...
Mục lục bài viết
1. Công
1.1. Khái niệm về công
1.2. Công thức tính công
1.3. Bài tập tính công
2. Công suất
2.1. Khái niệm về công suất
2.2. Công thức tính công suất
2.3. Một số dạng công suất
2.3.1. Công suất
2.3.2. Công suất điện
2.4. Ý nghĩa của công suất
2.5. Bài tập tính công suất
1. Công
1.1. Khái niệm về công
Công là một đại lượng vô hướng có thể mô tả bằng tích của lực với quãng đường dịch chuyển mà
nó gây ra và nó được gọi là công của lực.
1.2. Công thức tính công
A = 1N. 1m = 1Nm = 1 J
Ngoài ra người ta còn dùng đơn vị KJ, là bội của J: 1KJ = 1000J
- Đơn vị tính: J (đơn vị của công là Jun)
- Jun công do lực cường độ 1N thực hiện khi điểm đặt của lực chuyển dời 1m theo hướng
của lực. Đơn vị công trong hệ đơn vị SI là Jun (J)
- Khi lực --> F không đổi tác dụng lên một vật và một điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s
theo hướng hợp với hướng của lực góc thì công thực hiện bởi lực đó.
==> Công thức tính công: A = Fscos
Trong đó ký hiệu:
A: Công (J)
s: Quang đường dịch chuyển (m)
F: độ lớn của lực tác dụng (N)
: góc hợp bởi véc-tơ chuyển dời và véc-tơ lực
Vì công là đại lượng vô hướng có thể âm, dương hoặc bằng 0, tùy thuộc vào góc hợp bởi phương
tác dụng và hướng chuyển dời của chuyển động. Nên:
Khi A > 0: lực sinh công dương (công phát động)
Khi A < 0: lực sinh công âm (công cản)
Khi A = 0: lực không sinh công
1.3. Bài tập tính công
Bài 1. Anh A kéo một thùng nặng 20kg trượt trên sàn nhà bằng một dây hợp với phương nằm
ngang một góc 60 độ, lực tác dụng lên dây 300N
a. Tính công của lực khi thùng trượt được 10m?
b. Khi thùng trượt, công của trọng lực bằng bao nhiêu?
Lời giải:
a. Công của lực khi thùng trượt được 10m là:
A = F.s. cos = 300. 10. cos = 1500 J
b. trong quá trình vật chuyển động, trọng lực luôn vuông góc với phương chuyển động nên
công của trọng lực bằng 0.
Bài 2. Một thùng nước khối lượng 15kg, được kéo cho chuyển động thẳng đều lên độ cao
5m trong khoảng thời gian 1 phút 15 giây. Hãy tính công suất trung bình của lực kéo?
Lời giải:
Công để kéo thùng nước lên thẳng đều bằng công của trọng lực.
Vì thế nên: A = m g.h.
Suy ra công suất trung bình của lực kéo là:
P = A/t = mgh/t = 10W
Bài 3. Vật nào trong các vật dưới đây không khả năng sinh công?
A. Dòng nước lũ đang chảy mạnh
B. Viên đạn đang bay
C. Búa máy đang rơi xuống
D. Hòn đá đnag nằm trên mặt đất
==> Đáp án: D
Bài 4. Một bao gạo nặng 5kg, trượt từ đỉnh xuống chân một mặt phẳng nghiêng chiều dài
S = 20m và nghiêng góc 30 độ so với phường ngang. Công của trọng lực tác dụng lên vật khi
vật đi hết dốc độ lớn là:
A. 5kJ
B. 1000J
C. 850J
D. 500J
==> Đáp án: D
Bài 5. Kéo một xe goòng bằng một sợi dây cáp với lực bằng 150N. Góc giữa dây cáp và mặt
phẳng ngang bằng 30 độ. Công của lực tác dụng lên xe để xe chạy được 200m giá trị?
A. 51900J
B. 30000J
C. 15000J
D. 25980J
==> Đáp án: D
Bài 6. Một vật trọng lượng 10N đặt trên bàn nằm ngang. Cho tác dụng vào vật một lực
15N theo phương ngang, lần thứ 1 trên mặt nhẫn, lần thứ hai trên mặt nhám với cùng độ dời
0,5m. Biết công suất toàn phần trong lần thứ hai giảm còn 2/3 so với lần thứ nhất. g = 9,8
m/s^2. hệ số ma sát giữa vật nằm ngang là:
A. 0.5
B. 0,2
C. 0,4
D. 0,5
==> Đáp án: A
Bài 7. Tác dụng lực không đổi 150N theo phương hợp với phương ngang góc 30 độ vào vật
khối lượng 80kg làm vật chuyển động được quãng 20m. Tính công của lực tác dụng.
Lời giải: A= F.s.cos30 = 2598 (J)
2. Công suất
2.1. Khái niệm về công suất
Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của người hoặc máy và được xác định
bằng công thực hiện trong một đơn vị thời gian. Đo chính xác công suất tác dụng có ý nghĩa lớn
không chỉ đối với lĩnh vực điện, điện tử mà còn với các lĩnh vực khác.
2.2. Công thức tính công suất
Đơn vị tính: Watt (W), được lấy theo tên James Watt. BIểu thị cho sự thay đổi năng lượng E
ng khoảng thời gian t.
1Watt = 1 J/s
- Để đo các công suất nhỏ/lớn hơn, người ta thêm vào các tiền tế như mW, MW, KW, KVA
1KW = 1000 W ; 1MW = 1 000 000 W
KVA = 1MVA = 1000VA = 1000W
Trong đó:
KVA (kilo Volt Ampe): Được dùng trong truyền tải điện năng công suất biểu kiến (S) là
véc-tơ tổng của công suất thực (P) với công suất phản kháng (Q)
VA (Volt Ampere): đơn vị đo công suất dòng điện, được sử dụng cho công suất biểu kiến của
mạch điện xoay chiều và công suất của mạch điện một chiều.
Ngoài ra, một đơn vị đo công suất động khác được gọi lực khác cũng thường được sử
dụng HP
1HP = 0,746 kW (Anh)
1HP = 0,736 kW (Pháp)
==> Công thức tính công suất: P = A/t
Trong đó ký hiệu:
P: công suất (Jun/giây (J/s) hoặc (W))
A: công thực hiện (N.m hoặc J)
t: thời gian thực hiện công (s)
2.3. Một số dạng công suất
2.3.1. Công suất cơ
- Trong chuyển động đều, dưới tác dụng của lực F
P = (F. s)/ t = F.v
Trong đó:
s: Khoảng cách
t: Khoảng cách tính thời gian chuyển động dưới tác dụng của lực F
v: Vận tốc chuyển động
- Trong chuyển động quay, dưới tác dụng của mômen M thì công suất được xác định theo công
thức:
P = (M. )/ t = .M
Trong đó:
: Góc quay
t : Khoảng thời gian chuyển động dưới tác dụng của mômen M
: Vận tốc góc
2.3.2. Công suất điện
- Công suất điện công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch được xác định bằng tích của
hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
Trong đó:
U là hiệu điện thế giữa 2 đầu của đoạn mạch (V)
I là cường độ dòng điện (A)
2.4. Ý nghĩa của công suất
Công suất cho biết khả năng thự chiện công nhanh hay chậm của thiết bị trong một khoảng thời
gian xác định cụ thể. Trong cùng một khỏng thời gian, nếu công suất của thiết bị nào đo được càng
lớn thì thiết bị đó thực hiện được càng nhiều công hơn và ngược lại. Qua sự so sánh nàyngười
tiêu dùng sẽ đưa ra được quyết định chính xác khi chọn mua hoặc sử dụng thiết bị phù hợp với
tiêu dùng.
Thông qua một số công suất được ghi trên các thiết bị điện, người tiêu dùng thể tính được lượng
điện tiêu thụ trong gia đình mình dễ dàng hơn. Từ đó cân đối tài chính và kế hoạch sử dụng
điện phù hợp, hợp lý với tài chính và tiết kiệm ngân sách gia đình.
2.5. Bài tập tính công suất
Bài 1. Tính điện năng tiêu thụ của chiếc tủ lạnh công suất 75W một tháng?
Lời giải:
Đơn vị tiêu thụ là KW/h và 1KWh = 1000Wh, tương đương 1 số điện.
Một chiếc tủ lạnh: 75W
=> 1 giờ tiêu thụ 0.075KW điện và một ngày tiêu tốn: 0.075 x 24 = 1.8 kWh điện.
==> Vậy trong vòng 2 tháng, tủ lạnh 75W sẽ tiêu thụ hết 1.8 x 30 = 54kWh (54 số điện)
Bài 2. Bàn hiệu điện thế 220V thì tiêu thụ hết 990 kJ điện năng trong 15 phút. Tính
cường độ dòng điện chạy qua dây nung khi sử dụng bàn đó à bao nhiêu?
Lời giải:
A = 990 kJ = 990000 J; t = 15 phút = 900 s
=> Cường độ dòng điện chạy qua dây nung là: A = U.I.t => A/ (U.t) = 990000/ (220.900) = 5 (A)
Bài 3. xo độ cứng k = 50N/m. Hãy tính công của lực đàn hồi của xo khi giãn thêm
10cm từ:
- Chiều dài tự nhiên
- vị trí đã giãn 10cm
- vị trí đang nén 10cm
Lời giải:
Công của lực đàn hồi A = 0,5k (x1^2 - x2^2)
Chọn gốc thế năng tại vị trí lò xo có độ dài ban đầu, chiều dương hướng xuống
x1 = 0; x2 = 0,1m => A1 = -025J
x1 = 0,1m; x2 = 0,1 + 0,1 = 02,m => A2 = -0,75J
x1 = -0,1m; x2 = 0 => A3 = 0,25J
Nhận xét A1<0; A2<0 => hệ nhận công => để lò xo dãn phải cung cấp năng lượng cho hệ
A3>0 => hệ sinh công => lò xo khi bị nén sẽ tự sinh ra năng lượng để làm lò xo dãn.
| 1/6

Preview text:

Công thức tính công và công suất đơn giản, dễ hiểu nhất
Công là lực được sinh ra khi có lực tác dụng vào vật làm cho vật dịch chuyển...Công suất là
đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của người hoặc máy và được xác định bằng
công thực hiện trong một đơn vị thời gian...

Mục lục bài viết 1. Công
 1.1. Khái niệm về công
 1.2. Công thức tính công
 1.3. Bài tập tính công  2. Công suất
 2.1. Khái niệm về công suất
 2.2. Công thức tính công suất
 2.3. Một số dạng công suất  2.3.1. Công suất cơ
 2.3.2. Công suất điện
 2.4. Ý nghĩa của công suất
 2.5. Bài tập tính công suất 1. Công
1.1. Khái niệm về công
Công là một đại lượng vô hướng có thể mô tả bằng tích của lực với quãng đường dịch chuyển mà
nó gây ra và nó được gọi là công của lực.
1.2. Công thức tính công
A = 1N. 1m = 1Nm = 1 J
Ngoài ra người ta còn dùng đơn vị KJ, là bội của J: 1KJ = 1000J
- Đơn vị tính: J (đơn vị của công là Jun)
- Jun là công do lực có cường độ 1N thực hiện khi điểm đặt của lực chuyển dời 1m theo hướng
của lực. Đơn vị công trong hệ đơn vị SI là Jun (J)
- Khi lực --> F không đổi tác dụng lên một vật và một điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s
theo hướng hợp với hướng của lực góc →
thì công thực hiện bởi lực đó.
==> Công thức tính công: A = Fscos Trong đó ký hiệu:  A: Công (J)
 s: Quang đường dịch chuyển (m)
 F: độ lớn của lực tác dụng (N) 
: góc hợp bởi véc-tơ chuyển dời và véc-tơ lực
Vì công là đại lượng vô hướng có thể âm, dương hoặc bằng 0, tùy thuộc vào góc hợp bởi phương
tác dụng và hướng chuyển dời của chuyển động. Nên:
 Khi A > 0: lực sinh công dương (công phát động)
 Khi A < 0: lực sinh công âm (công cản)
 Khi A = 0: lực không sinh công
1.3. Bài tập tính công
Bài 1. Anh A kéo một thùng nặng 20kg trượt trên sàn nhà bằng một dây hợp với phương nằm
ngang một góc 60 độ, lực tác dụng lên dây là 300N
a. Tính công của lực khi thùng trượt được 10m?
b. Khi thùng trượt, công của trọng lực bằng bao nhiêu? Lời giải:
a. Công của lực khi thùng trượt được 10m là: A = F.s. cos = 300. 10. cos = 1500 J
b. Vì trong quá trình vật chuyển động, trọng lực luôn vuông góc với phương chuyển động nên
công của trọng lực bằng 0.
Bài 2. Một thùng nước có khối lượng 15kg, được kéo cho chuyển động thẳng đều lên độ cao
là 5m trong khoảng thời gian là 1 phút 15 giây. Hãy tính công suất trung bình của lực kéo? Lời giải:
Công để kéo thùng nước lên thẳng đều bằng công của trọng lực. Vì thế nên: A = m g.h.
Suy ra công suất trung bình của lực kéo là: P = A/t = mgh/t = 10W
Bài 3. Vật nào trong các vật dưới đây không có khả năng sinh công?
A. Dòng nước lũ đang chảy mạnh B. Viên đạn đang bay
C. Búa máy đang rơi xuống
D. Hòn đá đnag nằm trên mặt đất ==> Đáp án: D
Bài 4. Một bao gạo nặng 5kg, trượt từ đỉnh xuống chân một mặt phẳng nghiêng có chiều dài
S = 20m và nghiêng góc 30 độ so với phường ngang. Công của trọng lực tác dụng lên vật khi
vật đi hết dốc có độ lớn là: A. 5kJ B. 1000J C. 850J D. 500J ==> Đáp án: D
Bài 5. Kéo một xe goòng bằng một sợi dây cáp với lực bằng 150N. Góc giữa dây cáp và mặt
phẳng ngang bằng 30 độ. Công của lực tác dụng lên xe để xe chạy được 200m có giá trị? A. 51900J B. 30000J C. 15000J D. 25980J ==> Đáp án: D
Bài 6. Một vật có trọng lượng 10N đặt trên bàn nằm ngang. Cho tác dụng vào vật một lực
15N theo phương ngang, lần thứ 1 trên mặt nhẫn, lần thứ hai trên mặt nhám với cùng độ dời
0,5m. Biết công suất toàn phần trong lần thứ hai giảm còn 2/3 so với lần thứ nhất. g = 9,8
m/s^2. hệ số ma sát giữa vật nằm ngang là: A. 0.5 B. 0,2 C. 0,4 D. 0,5 ==> Đáp án: A
Bài 7. Tác dụng lực không đổi 150N theo phương hợp với phương ngang góc 30 độ vào vật
khối lượng 80kg làm vật chuyển động được quãng 20m. Tính công của lực tác dụng.
Lời giải: A= F.s.cos30 = 2598 (J) 2. Công suất
2.1. Khái niệm về công suất
Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của người hoặc máy và được xác định
bằng công thực hiện trong một đơn vị thời gian. Đo chính xác công suất tác dụng có ý nghĩa lớn
không chỉ đối với lĩnh vực điện, điện tử mà còn với các lĩnh vực khác.
2.2. Công thức tính công suất
Đơn vị tính: Watt (W), được lấy theo tên James Watt. BIểu thị cho sự thay đổi năng lượng E ng khoảng thời gian t. 1Watt = 1 J/s
- Để đo các công suất nhỏ/lớn hơn, người ta thêm vào các tiền tế như mW, MW, KW, KVA
 1KW = 1000 W ; 1MW = 1 000 000 W
 KVA = 1MVA = 1000VA = 1000W Trong đó:
 KVA (kilo Volt Ampe): Được dùng trong truyền tải điện năng và có công suất biểu kiến (S) là
véc-tơ tổng của công suất thực (P) với công suất phản kháng (Q)
 VA (Volt Ampere): Là đơn vị đo công suất dòng điện, được sử dụng cho công suất biểu kiến của
mạch điện xoay chiều và công suất của mạch điện một chiều.
Ngoài ra, một đơn vị đo công suất động cơ khác được gọi là mã lực khác cũng thường được sử dụng HP  1HP = 0,746 kW (Anh)  1HP = 0,736 kW (Pháp)
==> Công thức tính công suất: P = A/t Trong đó ký hiệu:
 P: công suất (Jun/giây (J/s) hoặc (W))
 A: công thực hiện (N.m hoặc J)
 t: thời gian thực hiện công (s)
2.3. Một số dạng công suất
2.3.1. Công suất cơ
- Trong chuyển động đều, dưới tác dụng của lực F P = (F. s)/ t = F.v Trong đó:  s: Khoảng cách 
t: Khoảng cách tính thời gian chuyển động dưới tác dụng của lực F
 v: Vận tốc chuyển động
- Trong chuyển động quay, dưới tác dụng của mômen M thì công suất được xác định theo công thức: P = (M. )/ t = .M Trong đó:  : Góc quay 
t : Khoảng thời gian chuyển động dưới tác dụng của mômen M  : Vận tốc góc
2.3.2. Công suất điện
- Công suất điện là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch và được xác định bằng tích của
hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. Trong đó:
 U là hiệu điện thế giữa 2 đầu của đoạn mạch (V)
 I là cường độ dòng điện (A)
2.4. Ý nghĩa của công suất
Công suất cho biết khả năng thự chiện công nhanh hay chậm của thiết bị trong một khoảng thời
gian xác định cụ thể. Trong cùng một khỏng thời gian, nếu công suất của thiết bị nào đo được càng
lớn thì thiết bị đó thực hiện được càng nhiều công hơn và ngược lại. Qua sự so sánh này mà người
tiêu dùng sẽ đưa ra được quyết định chính xác khi chọn mua hoặc sử dụng thiết bị phù hợp với tiêu dùng.
Thông qua một số công suất được ghi trên các thiết bị điện, người tiêu dùng có thể tính được lượng
điện tiêu thụ trong gia đình mình dễ dàng hơn. Từ đó cân đối tài chính và có kế hoạch sử dụng
điện phù hợp, hợp lý với tài chính và tiết kiệm ngân sách gia đình.
2.5. Bài tập tính công suất
Bài 1. Tính điện năng tiêu thụ của chiếc tủ lạnh công suất 75W một tháng? Lời giải:
Đơn vị tiêu thụ là KW/h và 1KWh = 1000Wh, tương đương 1 số điện.
Một chiếc tủ lạnh: 75W
=> 1 giờ tiêu thụ 0.075KW điện và một ngày tiêu tốn: 0.075 x 24 = 1.8 kWh điện.
==> Vậy trong vòng 2 tháng, tủ lạnh 75W sẽ tiêu thụ hết 1.8 x 30 = 54kWh (54 số điện)
Bài 2. Bàn là có hiệu điện thế 220V thì tiêu thụ hết 990 kJ điện năng trong 15 phút. Tính
cường độ dòng điện chạy qua dây nung khi sử dụng bàn là đó à bao nhiêu? Lời giải:
A = 990 kJ = 990000 J; t = 15 phút = 900 s
=> Cường độ dòng điện chạy qua dây nung là: A = U.I.t => A/ (U.t) = 990000/ (220.900) = 5 (A)
Bài 3. Lò xo có độ cứng k = 50N/m. Hãy tính công của lực đàn hồi của lò xo khi nó giãn thêm 10cm từ:
- Chiều dài tự nhiên
- vị trí đã giãn 10cm
- vị trí đang nén 10cm Lời giải:
Công của lực đàn hồi A = 0,5k (x1^2 - x2^2)
Chọn gốc thế năng tại vị trí lò xo có độ dài ban đầu, chiều dương hướng xuống
x1 = 0; x2 = 0,1m => A1 = -025J
x1 = 0,1m; x2 = 0,1 + 0,1 = 02,m => A2 = -0,75J
x1 = -0,1m; x2 = 0 => A3 = 0,25J
Nhận xét A1<0; A2<0 => hệ nhận công => để lò xo dãn phải cung cấp năng lượng cho hệ
A3>0 => hệ sinh công => lò xo khi bị nén sẽ tự sinh ra năng lượng để làm lò xo dãn.