Công Cơ Học Là Gì? Công Thức Tính Công Cơ Học Và Bài Tập Vận Dụng

Vậy Công cơ học là gì? khi nào có công cơ học và khi nào không? Công thức tính công cơ học được viết như thế nào? chúng ta cùng tìm hiểu qua nội dung bài viết dưới đây.

I. Công cơ học

1. Khi nào có công cơ học?

- Công cơ học xuất hiện khi có lực tác dụng vào vật và làm vật chuyển dời.

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

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

- Công cơ học thường được gọi tắt là công.

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

* Ví dụ về công cơ học: Đầu tàu hỏa đang kéo các toa tàu chuyển động (lực thực hiện công là lực kéo của đầu tàu hỏa). Quả táo rơi từ trên cây xuống (lực thực hiện công là trọng lực).

II. Công thức tính công cơ học

• 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 là quãng đường vật dịch chuyển (m)

 Đơn vị của công là Jun, (kí hiệu là J). 1J= 1N.1 m = 1Nm. Bội số của Jun là kilojun (kí hiệu là kJ), 1kJ  = 1 000J.

* Lưu ý: 

- Công thức tính công chỉ áp dụng cho trường hợp vật chuyển dời theo phương của lực. Trường hợp vật chuyển dời theo phương vuông góc với lực thì công của lực đó bằng 0.

- Trọng lực có phương vuông góc với phương chuyển động của vật khi đó không có công cơ học.

III. Bài tập về Công cơ học

* Câu C1 trang 46 SGK Vật Lý 8: Quan sát các hiện tượng:

Từ các trường hợp quan sát trên, em có thể cho biết khi nào thì có công cơ học nào?

° Lời giải câu C1 trang 46 SGK Vật Lý 8:

- Khi có lực tác dụng vào vật làm vật chuyển dời theo phương không vuông góc với phương của lực thì có công cơ học. Như vậy, cả hai trường hợp đều có công cơ học.

* Câu C2 trang 46 SGK Vật Lý 8: 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 vuông góc với phương của lực.

° Lời giải câu C2 trang 46 SGK Vật Lý 8:

- Chỉ có "công cơ học" khi có lực tác dụng vào vật và làm cho vật chuyển dời theo phương vuông góc với phương của lực.

* Câu C3 trang 47 SGK Vật Lý 8: Trong những trường hợp dưới đây, trường hợp nào có công cơ học?

a) Người thợ mỏ đang đẩy làm cho xe goòng chở than chuyển động.

b) Một học sinh đang ngồi học bài.

c) Máy xúc đất đang làm việc.

d) Người lực sĩ đang nâng quả tạ từ thấp lên cao.

° Lời giải câu C3 trang 47 SGK Vật Lý 8:

- Các trường hợp có công cơ học là: a), c), d);

- Vì ở cả 3 trường hợp đều có một lực tác dụng lên vật làm cho vật chuyển dời (tương ứng là: xe goòng chuyển động, máy xúc chuyển động và quả tạ chuyển động).

* Câu C4 trang 47 SGK Vật Lý 8: Trong các trường hợp dưới đây, lực nào thực hiện công cơ học?

a) Đầu tàu hỏa đang kéo đoàn tàu chuyển động.

b) Quả bưởi rơi từ trên cây xuống.

c) Người công nhân dùng ròng rọc cố định kéo vật nặng lên cao (H.13.3 SGK).

° Lời giải câu C4 trang 47 SGK Vật Lý 8:

a) Đầu tàu hỏa đang kéo đoàn tàu chuyển động: Lực kéo của đầu tàu thực hiện công.

b) Quả bưởi rơi từ trên cây xuống: Trọng lực thực hiện công.

c) Người công nhân dùng ròng rọc cố định kéo vật nặng lên cao: Lực kéo của người công nhân thực hiện công.

* Câu C5 trang 48 SGK Vật Lý 8: Đầu tàu hỏa kéo toa xe với lực F = 5000N làm toa xe đi được 1000m. Tính công của lực kéo của đầu tàu.

° Lời giải câu C5 trang 48 SGK Vật Lý 8:

- Công của lực kéo là:

 A = F.s = 5000.1000 = 5000000J = 5000kJ.

* Câu C6 trang 48 SGK Vật Lý 8: Một quả dừa có trọng lượng 2kg rơi từ trên cây cách mặt đất 6m. Tính công của trọng lực?

° Lời giải câu C6 trang 48 SGK Vật Lý 8:

- Trọng lực của quả dừa: P = m.g = 2.10 = 20N.

- Công của trọng lực là: A = P.h = 20.6 = 120J