Bài 4: Công và công suất

1. Kiến thức trọng tâm

Công cơ học xuất hiện khi có lực tác dụng lên vật và vật chuyển dời theo hướng của lực. Công thức tính công là $A = F \cdot s$, trong đó $F$ là độ lớn của lực (N), $s$ là quãng đường vật chuyển dời theo hướng của lực (m), $A$ đo bằng jun (J). Nếu vật không chuyển dời, hoặc lực vuông góc với hướng chuyển dời, thì công bằng 0. Ví dụ, người giữ bao gạo đứng yên không sinh công; lực giữ dây của người đi ngang không sinh công vì lực hướng lên còn người đi ngang.

Công suất là đại lượng cho biết công thực hiện được trong một đơn vị thời gian. Công thức: $P = \frac{A}{t}$, trong đó $P$ là công suất (W), $A$ là công (J), $t$ là thời gian (s). Đơn vị công suất là oát (W), $1$ kW $= 1000$ W. Hai máy cùng thực hiện một công, máy nào làm nhanh hơn thì công suất lớn hơn. Trong đời sống, công suất của động cơ, bóng đèn, máy bơm đều ghi trên nhãn sản phẩm.

2. Ví dụ minh họa

Một người kéo thùng hàng với lực $200$ N theo phương ngang, thùng chuyển dời $15$ m. Công của lực kéo là $A = 200 \times 15 = 3000$ (J).

Một máy bơm thực hiện công $6000$ J trong $20$ s. Công suất của máy bơm là $P = \frac{6000}{20} = 300$ (W). Một máy bơm khác thực hiện cùng công $6000$ J trong $10$ s thì công suất là $600$ W, lớn gấp đôi vì làm nhanh gấp đôi.

Một học sinh xách cặp đi lên cầu thang: lực nâng hướng lên, vật chuyển dời lên cao nên lực nâng sinh công dương.

3. Ghi nhớ

• Công: $A = F \cdot s$; chỉ sinh công khi vật chuyển dời theo hướng của lực.
• Công suất: $P = \frac{A}{t}$; đơn vị là oát (W).
• Máy làm cùng một công trong thời gian ngắn hơn thì công suất lớn hơn.