Bài 14: Định luật về công

Lý thuyết

• Câu C1, C2, C3, C4 (SGK trang 50)
• Câu C5 (SGK trang 50)
• Câu C6 (SGK trang 51)

Câu C1, C2, C3, C4 (SGK trang 50)

Thực hiện thí nghiệm Hình 14.1 và điền kết quả vào bảng 14.1.

C1- Hãy so sánh hai lực F₁ và F₂

C2- Hãy so sánh hai quãng đường đi được s­₁ và s₂.

C3- Hãy so sánh công của lực F₁ (A₁ = F₁.s₁) và công của lực F₂ (A₂ = F₂.s₂)

C4- Dựa vào các câu trả lời trên, hãy chọn từ thích hợp cho các ô trống của kết luận sau:

Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về...(1)… thì lại thiệt hai lần về…(2)… nghĩa là không được lợi gì về...(3)…

Hướng dẫn giải

C1: Lực F₂ có độ lớn bằng một nửa độ lớn của lực F₁.

C2: Quãng đường s₂ dài gấp đôi quãng đường s₁.

C3: Công của lực F₁ bằng công của lực F₂.

C4: Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về... lực… thì lại thiệt hai lần về… đường đi… nghĩa là không được lợi gì về... công…

Câu C5 (SGK trang 50)

Kéo đều hai thùng hàng, mỗi thùng nặng 5000N lên sàn ô tô cách mặt đất 1m bằng tấm ván đặt nghiêng (ma sát không đáng kể).

- Kéo thùng thứ nhất, dùng tấm ván dài 4m.

- Kéo thùng thứ hai, dùng tấm ván dài 2m.

Hỏi: 

a) Trong trường hợp nào người ta kéo với lực nhỏ hơn và nhỏ hơn bao nhiêu lần?

b) Trường hợp nào thì tốn nhiều công hơn?

c) Tính công của lực kéo thùng hàng theo mặt phẳng nghiêng lên sàn ô tô.

Hướng dẫn giải

a) Trường hợp thứ nhất người ta kéo với lực nhỏ hơn 2 lần vì người ta phải kéo trên quãng đường dài gấp đôi (4m so với 2m).

b) Theo định luật về công thì công tiêu tốn trong hai trường hợp là như nhau.

c) Ta đã nâng một vật nặng 500N lên độ cao 1m so với mặt đất, vì vậy công của lực kéo được tính bằng:

\(A=F.s=500.1=500\left(J\right)\)

Câu C6 (SGK trang 51)

Để đưa một vật có trọng lượng P = 420N lên cao theo phương thẳng đứng bằng ròng rọc động, theo hình 13.3, người công nhân phải kéo đầu dây đi một đoạn là 8m. Bỏ qua ma sát.

a) Tính lực kéo và độ cao đưa vật lên.

b) Tính công nâng vật lên.

Hướng dẫn giải

a) Kéo vật lên cao nhờ ròng rọc động thì lực kéo chỉ bằng nửa trọng lượng của vật:

F = P = = 210 N.

Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực, vậy phải thiệt hai lần về đường đi (theo định luật công) nghĩa là muốn nâng vật lên độ cao h thì phải kéo đầu dây đi một đoạn l = 2h.

l = 2 h = 8 m -> h = 8 : 2 = 4 m

b) Công nâng vật lên: A = P.h = 420 . 4 = 1 680 J.

Tính cách khác: A = F .l = 210. 8 = 1 680J.