I. KHI NÀO CÓ CÔNG CƠ HỌC?

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

- Công cơ học thường được gọi tắt là công.

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

$\bullet \,\,$ Chú ý: Trong các trường hợp có công cơ 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.

$\bullet \,\,$ C3

Trong những trường hợp dưới đây, trường hợp nào có công cơ học?

a) Người thợ mỏ đang đẩy cho xe gòong 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.

Trả lời:

Trường hợp có công cơ học gồm:

a) Người thợ mỏ đang đẩy cho xe goòng chở than chuyển động. $\longrightarrow$ Lực của người thợ mỏ tác dụng lên xe goòng làm xe chuyển động.

c) Máy xúc đất đang làm việc. $\longrightarrow$ Máy xúc đất chuyển động.

d) Người lực sĩ đang nâng quả tạ từ thấp lên cao. $\longrightarrow$ Có lực tác dụng vào và làm vật chuyển dời.

$\Longrightarrow$ Như vậy, ở cả 3 trường hợp kể trên đều sinh công, vì cả 3 trường hợp đều có một lực tác dụng lên vật làm cho vật chuyển dời.

II. CÔNG THỨC TÍNH CÔNG

1. Công thức tính công cơ học:

- Khi lực $F$ làm dịch chuyển một quãng đường $s$ theo phương của lực, ta có: $A=F.s$

Trong đó:

$A:$ công của lực $F$ $(J)$

$F:$ lực tác dụng vào vật $(N)$

$s:$ quãng đường vật dịch chuyển $(m)$

- Đơn vị của công là Jun, (kí hiệu là $J$).

$1\,J = 1\,N.1\,m = 1\,Nm$

Bội số của Jun là kilojun (kí hiệu là $kJ$):

$1\,kJ = 1000\,J$

$\bullet \,\,$ Chú ý:

+ $A=F.s$ 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.

2. Vận dụng

$\bullet \,\,$ C5

Đầu tàu hỏa kéo toa xe với lực $F=5000\,N$ làm toa xe đi được $1000\,m.$ Tính công của lực kéo của đầu tàu.

Bài giải:

Công của lực kéo của đầu tàu:

$A=F.s=5000.1000=5000000\,J=5000\,kJ$

$\bullet \,\,$ C6

Một quả dừa có khối lượng $2\,kg$ rơi từ trên cây cách mặt đất $6\,m.$ Tính công của trọng lực.

Bài giải:

Trọng lượng của quả dừa: $P=10.m=10.2=20\,(N).$

Công của trọng lực: $A=F.s=P.s=20.6=120\,J.$

$\bullet \,\,$ C7

Tại sao không có công cơ học của trọng lực trong trường hợp hòn bi chuyển động trên mặt sàn nằm ngang?

Trả lời:

- Khi hòn bi chuyển động trên mặt sàn nằm ngang, trọng lực có phương thẳng đứng, vuông góc với phương chuyển động của vật, nên không có công cơ học của trọng lực.