Định luật về công là một trong những kiến thức nền tảng và quan trọng nhất trong chương trình Vật lý 8. Hiểu rõ định luật này sẽ giúp học sinh giải quyết các bài tập từ cơ bản đến nâng cao một cách hiệu quả. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức chi tiết về định luật về công cùng với các dạng bài tập phổ biến và phương pháp giải chi tiết.
Định Luật Về Công Là Gì?
Định luật về công được phát biểu như sau: Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về công. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại.
Điều này có nghĩa là khi sử dụng máy cơ đơn giản, chúng ta có thể:
- Được lợi về lực: Lực cần tác dụng nhỏ hơn trọng lượng của vật.
- Được lợi về đường đi: Quãng đường di chuyển của lực lớn hơn quãng đường vật được nâng lên.
- Đổi hướng tác dụng của lực: Giúp cho việc thực hiện công việc trở nên dễ dàng hơn.
Tuy nhiên, không thể đồng thời được lợi cả về lực và đường đi.
Công Thức Tính Công Cơ Học
Công cơ học (A) được tính bằng tích của lực tác dụng (F) và quãng đường dịch chuyển của vật (s) theo phương của lực.
Công thức: A = F.s
Trong đó:
- A là công cơ học (đơn vị là Jun – J)
- F là lực tác dụng (đơn vị là Newton – N)
- s là quãng đường vật dịch chuyển (đơn vị là mét – m)
Lưu ý:
- Công cơ học là đại lượng vô hướng.
- Công cơ học có thể có giá trị dương, âm hoặc bằng 0.
- A > 0: Lực thực hiện công phát động.
- A < 0: Lực thực hiện công cản.
- A = 0: Lực không thực hiện công (vật đứng yên hoặc chuyển động theo phương vuông góc với phương của lực).
Các Dạng Bài Tập Vật Lý 8 Định Luật Về Công
Dưới đây là một số dạng bài tập về định luật về công thường gặp trong chương trình Vật lý 8:
1. Dạng 1: Tính công cơ học
Ví dụ: Một người đẩy một thùng hàng nặng 50kg di chuyển trên mặt sàn nằm ngang một đoạn đường 10m. Biết lực đẩy của người đó là 100N. Tính công của người đó đã thực hiện.
Lời giải:
- Trọng lượng của thùng hàng: P = m.g = 50.10 = 500N
- Lực ma sát giữa thùng hàng và mặt sàn: Fms = F = 100N (do thùng hàng chuyển động thẳng đều)
- Công của người đó đã thực hiện: A = F.s = 100.10 = 1000J
2. Dạng 2: Áp dụng định luật về công để tìm lực hoặc quãng đường
Ví dụ: Để nâng một vật nặng 200N lên cao 1,5m, người ta sử dụng một mặt phẳng nghiêng dài 3m. Bỏ qua ma sát.
a) Tính lực kéo vật trên mặt phẳng nghiêng.
b) Tính công thực hiện khi kéo vật lên bằng mặt phẳng nghiêng.
Lời giải:
a) Theo định luật về công, ta có:
- Công khi kéo vật trực tiếp: A1 = P.h = 200.1,5 = 300J
- Công khi kéo vật bằng mặt phẳng nghiêng: A2 = F.l = F.3
Vì bỏ qua ma sát nên A1 = A2, suy ra: F.3 = 300 => F = 100N
b) Công thực hiện khi kéo vật lên bằng mặt phẳng nghiêng: A2 = F.l = 100.3 = 300J
3. Dạng 3: Bài toán liên quan đến hiệu suất
Ví dụ: Một người công nhân dùng ròng rọc động để nâng một vật nặng 100kg lên cao 5m. Biết hiệu suất của ròng rọc là 80%. Tính công thực hiện của người công nhân.
Lời giải:
- Trọng lượng của vật: P = m.g = 100.10 = 1000N
- Công có ích: Ai = P.h = 1000.5 = 5000J
- Công toàn phần (công người công nhân thực hiện): Atp = Ai / H = 5000 / 0,8 = 6250J
Mẹo Nhớ Nhanh Định Luật Về Công
Để nhớ nhanh định luật về công, bạn có thể sử dụng câu sau: “Được lợi về lực thì thiệt về đường đi“.
Định Luật Về Công
Kết Luận
Bài viết đã cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản về định luật về công và các dạng bài tập thường gặp trong chương trình Vật lý 8. Hy vọng rằng bài viết này sẽ giúp bạn tự tin hơn trong việc học tập và giải quyết các bài tập liên quan đến định luật về công.
FAQ
1. Định luật về công áp dụng cho loại máy cơ nào?
Định luật về công áp dụng cho tất cả các loại máy cơ đơn giản như: mặt phẳng nghiêng, đòn bẩy, ròng rọc,…
2. Khi nào công cơ học có giá trị âm?
Công cơ học có giá trị âm khi lực tác dụng ngược chiều chuyển động của vật (lực cản).
3. Hiệu suất của máy cơ đơn giản là gì?
Hiệu suất của máy cơ đơn giản là tỉ số giữa công có ích và công toàn phần. Hiệu suất luôn nhỏ hơn 1 (hoặc 100%).
Tìm hiểu thêm về các kiến thức Vật lý 8 khác:
Cần hỗ trợ?
Liên hệ ngay với chúng tôi:
- Số Điện Thoại: 0936238633
- Email: [email protected]
- Địa chỉ: 408 An Tiêm, Hà Khẩu, Hạ Long, Quảng Ninh, Việt Nam.
