Giải thích định luật về công dễ hiểu nhất | Vật lý 8 bài 14

Trường Tiểu Học Đằng Lâm

Updated on:

Giải thích định luật về công dễ hiểu nhất | Vật lý 8 bài 14
Bạn đang xem: Giải thích định luật về công dễ hiểu nhất | Vật lý 8 bài 14 tại Kênh Văn Hay

Quy luật hoạt động được phát biểu ngắn gọn và đơn giản, nhưng để hiểu được bản chất, chúng ta cần phân tích rõ ràng ví dụ hoặc thí nghiệm liên quan. Nhằm giúp học sinh dễ nhớ và vận dụng dễ dàng các định luật công trong việc giải bài tập vật lý 8, đặc biệt là trong cuộc sống. Bài viết dưới đây Kênh Văn Hay sẽ giải thích luật làm việc một cách chi tiết và đầy đủ nhất. Cùng xem ngay nhé!

Công là gì?

Trước khi tìm hiểu về quy luật sản xuất, chúng ta hãy nhớ lại công là gì hay công cơ học là gì? Ví dụ một người dùng tay kéo vali từ vị trí A đến vị trí B, ta nói người đó đang làm việc. Vậy những trường hợp có lực tác dụng vào một vật làm vật chuyển động thì ta nói có công cơ học.

Đơn vị của công là Jun (kí hiệu J), ta có 1J = 1N.1m = 1 Nm

Nêu nội dung của luật công

Luật lao động được quy định như sau

Quy luật lao động: Không có máy móc đơn giản nào mang lại cho chúng ta bất kỳ lợi thế nào trong công việc. Xét về lực lượng thì thua hàng bao nhiêu lần và ngược lại.

Lưu ý: Các máy cơ đơn giản thường gặp gồm: Ròng rọc, đòn bẩy, mặt phẳng nghiêng.. (Kiến thức Vật Lý 6). Những cỗ máy đơn giản này có thể mang lại lợi ích cho chúng ta về lực lượng nhưng phải trả giá bằng công việc.

Để chứng minh định luật trên, chúng ta hãy xem thí nghiệm thành công như sau:

Trường hợp 1: Người ta dùng một lực kế treo quả cân A theo phương thẳng đứng, sau đó kéo quả nặng theo phương thẳng đứng một đoạn dài 2 cm = 0,02 m. Lực nâng của tay (F) bằng trọng lượng P của quả nặng và bằng 1,5 N

Vì vậy, chúng ta có thể tính toán công việc A có thể làm trong trường hợp này: A = Fs = 1,5.0,02 = 0,03 J

Các thí nghiệm chứng minh các định luật về công và cơ học.  (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Trường hợp 2: Thay vì dùng tay, ta dùng ròng rọc chuyển động để kéo quả nặng lên một đoạn 4 cm (=0,04 m). Kéo từ từ sao cho số chỉ của lực kế không thay đổi, lực nâng của tay cân bằng với số chỉ của lực kế. Khi kéo vật lên một đoạn 2 cm, người ta đo được lưới là 4 cm, lực do tay tác dụng đo được = 0,75 N.

Ta tính công thực hiện khi kéo vật qua ròng rọc chuyển động là: 0,75.0,04 = 0,03 J

Nhận xét về hai trường hợp trên:

  • Quãng đường ròng rọc đi được lớn gấp 2 lần quãng đường vật đi được trên một đường thẳng

  • Lực hướng lên lớn hơn nhưng quãng đường đi được ngắn hơn

  • Lực kéo vật lên qua ròng rọc chuyển động nhỏ hơn nhưng quãng đường vật chuyển động dài hơn.

  • Công do hai lực thực hiện bằng nhau

Qua những điều trên ta có thể kết luận rằng: Khi sử dụng ròng rọc động giúp ta tăng lực lên hai lần nhưng đồng thời giảm đi hai lần. Điều này có nghĩa là chúng ta không đạt được công khi sử dụng ròng rọc chuyển động. Như vậy, qua đây ta có thể hiểu rõ hơn về các quy luật sinh công và cơ học nêu trên.

Định luật hoạt động của máy cơ đơn giản

Từ định luật công của ròng rọc chuyển động, ta còn áp dụng cho các loại máy cơ đơn giản khác như sau. Hiểu được nguyên lý hoạt động của từng loại máy sẽ giúp tính toán và lựa chọn loại máy phù hợp trong cuộc sống. Ở đây chúng ta cũng có thể chỉ ra rằng không có cỗ máy đơn giản nào mang lại cho chúng ta bất kỳ lợi thế nào trong công việc.

Ròng rọc cố định

Định luật làm việc của một ròng rọc cố định.  (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Ròng rọc cố định gồm một bánh xe có rãnh để luồn dây. Trục bánh xe được cố định

Tác dụng: Khi kéo vật lên, ròng rọc cố định chỉ có tác dụng làm đổi hướng kéo vật so với khi kéo trực tiếp.

Vậy ta nói: Ròng rọc cố định không có lợi về lực và đường đi nên nó cũng không có lợi về công.

ròng rọc di chuyển

Định luật về công của ròng rọc chuyển động.  (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Ròng rọc chuyển động làm thay đổi độ lớn của lực.

Dùng ròng rọc động ta tăng lực lên 2 lần và giảm hành trình đi 2 lần nên công không có lợi.

đòn bẩy

Luật pháp hoạt động trên đòn bẩy.  (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Đòn bẩy có thể tăng lực, mất đường dẫn hoặc tăng đường dẫn nhưng mất lực nhưng không có tác dụng.

độ nghiêng

mặt phẳng nghiêng gồm mặt phẳng có điểm đầu và điểm cuối ở các độ cao khác nhau. Mặt phẳng nghiêng có ưu thế về lực nhưng thua về đường đi. Vì vậy ta nói mặt phẳng nghiêng không có ích về mặt công.

Hiệu suất máy đơn giản

Hiệu suất của một máy đơn giản là gì? Thực tế ta thấy trong mọi máy cơ đơn giản luôn có lực ma sát. Để nâng một vật bằng máy cơ cần có công gọi là A2, hãy gọi công để nâng vật lên khi không có ma sát là A1

Ta thấy rằng A2 luôn lớn hơn A1 vì công mà một máy cơ đơn giản cần để nâng một vật cần thêm một công để thắng lực ma sát. Công việc A2 được gọi là công việc đầy đủ và công việc A1 được gọi là công ích (Công việc được thực hiện để vượt qua ma sát được gọi là công việc lãng phí).

Tổng công việc = Hàng hóa công cộng + Công việc lãng phí

Từ A1 và A2 ta có tỉ số A1/A2 gọi là hiệu suất của máy.

Biểu tượng hiệu quả cho một máy cơ đơn giản là H.

Mở rộng: Công thức tính hiệu suất của một máy cơ đơn giản là:

H = (A1/A2). 100%

  • Hỏi: Hiệu suất của máy đơn giản
  • A1: Tiện ích công cộng (J)
  • A2: Tổng công việc (J)

Vì A2 luôn lớn hơn A1 nên hiệu suất luôn nhỏ hơn 100%

Xem thêm: Kiến thức chung về công cơ học & bài tập thực hành vật lý 8

Giải bài tập 8 định luật vật lí về công

Câu 1: Kéo hai thùng hàng, mỗi thùng có trọng lượng 500N lên sàn xe cách mặt đất 1m bằng một tấm ván nghiêng (hầu như không có ma sát). Để kéo chiếc hộp thứ nhất người ta dùng một tấm ván dài 4m. Kéo thùng thứ hai bằng một tấm ván dài 2m. Hỏi:

a, Trường hợp nào kéo với lực nhỏ hơn và nhỏ hơn bao nhiêu lần?

b, Trường hợp nào cần làm tăng ca?

c, Tính công kéo thùng hàng dọc theo mặt phẳng nghiêng trên sàn ô tô.

Hồi đáp:

a, Vì mặt phẳng nghiêng là một máy đơn giản không sinh công nên nếu công tăng gấp đôi thì lực tăng gấp đôi. Tấm ván dài 4m dài gấp đôi tấm ván dài 2m nên lực kéo lên tấm ván thứ nhất gấp đôi lực kéo lên tấm ván thứ hai.

b, Công trong hai trường hợp bằng nhau

c, Công kéo vật dọc theo mặt phẳng nghiêng bằng công kéo vật theo phương thẳng đứng.

A = Ph = 500. 1 = 500 (J)

Câu 2: Một vật nặng được nâng lên độ cao h bằng hai cách. Cách thứ nhất, kéo trực tiếp vật lên theo phương thẳng đứng. Cách thứ hai, kéo vật dọc theo một mặt phẳng nghiêng có chiều dài gấp đôi chiều cao h. Nếu bỏ qua ma sát trong mặt phẳng nghiêng thì:

A. Công thực hiện theo cách thứ hai lớn hơn vì đường đi dài gấp đôi.

B. Công thực hiện theo cách thứ hai ít hơn vì lực kéo vật dọc theo mặt phẳng nghiêng ít hơn.

C. Công thực hiện theo cách thứ nhất lớn hơn vì lực kéo về lớn hơn.

D. Công thực hiện ở cách thứ nhất ít hơn vì đường đi của vật chỉ bằng một nửa đường đi của vật ở cách thứ hai.

E. Công việc được thực hiện theo cả hai cách là như nhau.

Trả lời: E

Câu 3: Có hai công nhân hàng ngày xếp các thùng sơn có trọng lượng 500N mỗi thùng lên một ô tô tải, mỗi ô tô chở được 5 tấn, sàn ô tô cách mặt đất 0,8m. Cổ động viên khiêng thẳng thùng sơn lên xe, số khác dùng ván nghiêng đẩy thùng sơn lên.

a, Cách nào trong hai cách này có lợi hơn về mặt công việc? Cách thứ nhất có lợi ở điểm nào? Cách thứ hai có lợi về mặt nào?

b) Tính khối lượng công việc mà mỗi công nhân phải làm để chất đầy một xe hàng. Bỏ qua ma sát trong trường hợp.

Hồi đáp:

a, Ở cả hai cách thì công hoàn thành như nhau. Đầu tiên là có lợi trên đường đi. Cách thứ hai có lợi cho lực lượng.

b, Khi lên xe mỗi công nhân phải làm việc để nâng khối sơn nặng 5 tấn (5000 kg) (P = 10.m = 10.5000 = 50000 N) lên độ cao 0,8 m.

Vậy công việc mỗi công nhân phải sản xuất để chất đầy một xe hàng là:

A= P. h = 50000.0,8 = 40000J.

Câu 4: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về máy đơn giản?

A. Máy móc đơn giản không có lợi cho công việc.

B. Máy cơ chỉ sinh công bằng lực.

C. Máy cơ đơn giản luôn thua trên đường đi.

D. Máy đơn giản có ưu điểm cả về lực và đường đi.

Trả lời:

Câu 5: Dùng tời nâng một vật 200N lên độ cao 20cm thì phải dùng một lực F để kéo dây được 1,6 m. Tính lực kéo vật và công thực hiện. Cho rằng ma sát ở các ròng rọc là không đáng kể.

Trả lời: Vì s = 1,6m; h = 20cm = 0,2m nên đường đi s của lực F gấp 8 lần đường đi của vật. Vì vậy, chúng tôi nhận được hiệu lực tăng gấp 8 lần.

⇒ Lực kéo dây là: F = P/8 = 25 N

Vậy công thực hiện là: A = Fs = 25.1,6 = 40J

Bài viết trên đã giải đáp tất tần tật về việc làm cho sinh viên. Khỉ hi vọng với lượng kiến ​​thức này các em sẽ nắm bắt được bản chất và biết cách vận dụng vào thực tế sau này.

Bạn thấy bài viết Giải thích định luật về công dễ hiểu nhất | Vật lý 8 bài 14 có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Giải thích định luật về công dễ hiểu nhất | Vật lý 8 bài 14 bên dưới để Kênh Văn Hay có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: kenhvanhay.edu.vn của Kênh Văn Hay
Nhớ để nguồn bài viết này: Giải thích định luật về công dễ hiểu nhất | Vật lý 8 bài 14 của website kenhvanhay.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục

Xem thêm bài viết hay:  Giải bài 1, 2, 3 trang 11 SGK Toán 5

Viết một bình luận