Bài Tập Về Định Luật Về Công

Định luật về công là một trong những khái niệm nền tảng trong vật lý, miêu tả mối quan hệ giữa công, lực và quãng đường. Hiểu rõ định luật này không chỉ giúp bạn giải quyết các bài tập vật lý mà còn có thể áp dụng vào nhiều lĩnh vực trong cuộc sống hàng ngày.

Định Luật Về Công Là Gì?

Định luật về công phát biểu rằng công cơ học của một lực tác dụng lên một vật bằng tích của độ lớn của lực theo phương chuyển động và quãng đường vật dịch chuyển theo phương của lực.

Nói cách khác, công được thực hiện khi một lực tác dụng lên vật và làm vật dịch chuyển. Công càng lớn khi lực tác dụng càng lớn và quãng đường vật dịch chuyển càng dài.

Công Thức Tính Công Cơ Học

Công thức tính công cơ học được biểu diễn như sau:

A = F.s.cosα

Trong đó:

A: Công cơ học (đơn vị là Jun – J)
F: Độ lớn của lực tác dụng (đơn vị là Newton – N)
s: Quãng đường vật dịch chuyển (đơn vị là mét – m)
α: Góc hợp bởi hướng của lực và hướng dịch chuyển của vật.

Các Loại Công Cơ Học

Tùy thuộc vào góc α trong công thức, ta có thể phân loại công cơ học thành 3 loại:

Công phát động (α < 90°): Lực tác dụng cùng chiều chuyển động, giúp vật tăng tốc. Ví dụ: Lực đẩy xe máy khiến xe chuyển động nhanh dần đều.
Công cản (α > 90°): Lực tác dụng ngược chiều chuyển động, cản trở vật di chuyển. Ví dụ: Lực ma sát, lực cản của không khí.
Công không sinh công (α = 90°): Lực tác dụng vuông góc với phương chuyển động, không sinh công. Ví dụ: Lực hướng tâm giữ vật chuyển động tròn đều.

Bài Tập Vận Dụng Định Luật Về Công

Để hiểu rõ hơn về định luật về công, hãy cùng phân tích một số bài tập ví dụ sau:

Bài tập 1: Một người đẩy một thùng hàng nặng 50kg trượt trên sàn nhà nằm ngang với lực đẩy 200N. Biết hệ số ma sát trượt giữa thùng hàng và mặt sàn là 0.2. Tính công của người, công của lực ma sát và công tổng cộng tác dụng lên thùng hàng khi thùng hàng dịch chuyển được quãng đường 10m.

Lời giải:

Trọng lượng của thùng hàng: P = m.g = 50kg x 9.8m/s² = 490N.
Phản lực của mặt sàn tác dụng lên thùng hàng: N = P = 490N.
Lực ma sát trượt: Fms = μ.N = 0.2 x 490N = 98N.
Công của người đẩy: A1 = F.s.cosα = 200N x 10m x cos0° = 2000J.
Công của lực ma sát: A2 = Fms.s.cosα = 98N x 10m x cos180° = -980J.
Công tổng cộng tác dụng lên thùng hàng: A = A1 + A2 = 2000J – 980J = 1020J.

Bài tập 2: Một vật có khối lượng 2kg được kéo lên cao 5m bằng một lực kéo có độ lớn 30N, hợp với phương thẳng đứng một góc 30°. Tính công của trọng lực và công của lực kéo khi vật dịch chuyển từ vị trí ban đầu đến độ cao 5m.

Lời giải:

Công của trọng lực: A1 = P.s.cosα = m.g.s.cosα = 2kg x 9.8m/s² x 5m x cos180° = -98J.
Công của lực kéo: A2 = F.s.cosα = 30N x 5m x cos30° ≈ 129.9J.

Lưu ý: Trong bài tập 2, góc α trong công thức tính công của lực kéo được xác định là góc hợp bởi hướng của lực kéo và hướng dịch chuyển của vật, tức là góc 30°.

Kết Luận

Bài viết đã cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về định luật về công, bao gồm khái niệm, công thức tính toán và các bài tập vận dụng. Hiểu rõ định luật này sẽ giúp bạn giải quyết các bài tập vật lý một cách hiệu quả.

Bạn có muốn tìm hiểu thêm về:

Hãy liên hệ với chúng tôi!

Số Điện Thoại: 0903883922

Email: [email protected]

Địa chỉ: Đoàn Thị Điểm, An Lộc, Bình Long, Bình Phước, Việt Nam.