Chào các bạn đến với Izumi.Edu.VN! Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về công thức tính công có ích, công toàn phần, công hao phí và hiệu suất các máy cơ đơn giản. Đây là những kiến thức cơ bản trong vật lý mà bạn nên biết. Cùng khám phá ngay!
I. Công có ích là gì? Công toàn phần là gì? Công hao phí là gì?
Trước tiên, hãy hiểu rằng trong các máy cơ đơn giản, luôn tồn tại lực ma sát khiến chúng ta phải vượt qua và nâng vật lên. Công có ích là công việc chúng ta làm có ích, mang lại lợi ích cho chúng ta. Công hao phí là công việc không có ích, không đem lại lợi ích cho chúng ta. Công toàn phần là tổng của công có ích và công hao phí.
Bạn đang xem: Công thức tính công có ích, Công toàn phần, Công hao phí và Hiệu suất các máy cơ đơn giản
II. Công thức làm việc hữu ích và tổng hợp của máy cơ đơn giản
1. Ròng rọc cố định
Đối với ròng rọc cố định, lực kéo F tác dụng bằng lực P của vật. Ròng rọc cố định chỉ làm thay đổi hướng lực chứ không làm thay đổi kích thước của vật. Công thức tính công có ích và tổng công của ròng rọc cố định là:
F = P x (A_use = P x S_1) x (A_tp = F x S_2)
Trong đó:
- F: Lực kéo (N)
- P: Trọng lượng của vật (N)
- A_useful: Đối tượng hữu ích (J)
- A_tp: Tổng công (J)
- S_1, S_2: Là chiều cao nâng vật và chiều dài dây kéo (m)
2. Ròng rọc động
Nếu sử dụng dòng điện động thẳng đứng, lực kéo F sẽ tăng gấp 2 lần, nhưng chúng ta sẽ mất 2 lần công trên đường đi và không thể thay đổi hướng kéo. Công thức tính công có ích và tổng công của ròng rọc động là:
F = P/2 x (A_use = P x S_1) x (A_tp = F x S_2)
3. Đòn bẩy
Khi sử dụng đòn bẩy để nâng một vật, nếu khoảng cách giữa điểm tựa và điểm tác dụng thỏa mãn (l_1 < l_2) thì lực tương ứng (P < F). Công thức tính công có ích và tổng công khi sử dụng đòn bẩy là:
(P/F = l_2/l_1) x (A_use = P x h_1) x (A_tp = F x h_2)
4. Mặt phẳng nghiêng
Khi sử dụng mặt phẳng nghiêng để kéo hoặc đẩy vật lên trên, lực cần thiết để kéo vật được giảm. Công thức tính công có ích và tổng công khi sử dụng mặt phẳng nghiêng là:
(P/F = l/h) x (A_use = P x h) x (A_tp = F x l)
III. Tính năng của máy đơn giản
Chúng ta có tỷ lệ công việc có ích trên tổng công việc gọi là hiệu suất. Hiệu suất của máy cơ đơn giản có thể tính bằng công thức sau:
H = (A_use/A_tp) x 100%
Trong đó:
- H: Hiệu suất của các máy cơ đơn giản
- A_useful: Đối tượng hữu ích (J)
- A_tp: Tổng công (J)
IV. Hoạt động tham khảo
Ví dụ: Dùng mặt phẳng nghiêng để kéo một vật có khối lượng 50kg lên cao 2m. Nếu không có ma sát, lực kéo là 125 N, nhưng trong thực tế có ma sát và lực kéo là 175 N. Vậy mặt phẳng nghiêng sử dụng trên có tác dụng như thế nào? Giải thích tham khảo:
Trọng lực của vật là P = 10 x 50 = 500 (N). Dùng mặt phẳng nghiêng kéo vật lên cao 2m, công việc là A_use = P x h = 500 x 2 = 1000 (J). Nếu không có ma sát, lực kéo là 125 N, nên chiều dài của mặt phẳng nghiêng là l = A_use/F = 1000/125 = 8 (m). Trên thực tế, có ma sát và lực kéo là 175 N, nên tổng công là A_tp = 175 x 8 = 1400 (J). Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là H = (A_use/A_tp) x 100% = (1000/1400) x 100% = 71,433%.
V. Mọi người cũng hỏi
Công thức tính công trong vật lý là gì và được sử dụng như thế nào?
Công thức tính công trong vật lý là khoảng cách di chuyển nhân lực tác động. Công thức này thường được sử dụng để tính toán năng lượng tiêu tốn hoặc sản xuất trong các quá trình vật lý.
Tại sao công thức tính công có ích trong vật lý?
Công thức tính công giúp ta hiểu cách năng lượng được chuyển đổi trong các tình huống vật lý. Nó giúp tính toán công việc, năng lượng tiêu tốn và cải thiện hiểu biết về quá trình làm việc và chuyển đổi năng lượng.
Công thức tính công có áp dụng trong các lĩnh vực nào ngoài vật lý?
Công thức tính công không chỉ áp dụng trong vật lý mà còn có thể áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác như kỹ thuật, cơ học, điện tử, môi trường và kinh tế để tính toán và phân tích các khía cạnh liên quan đến năng lượng và công việc.
Làm thế nào để sử dụng công thức tính công một cách hiệu quả?
Để sử dụng công thức tính công hiệu quả, bạn cần biết cách xác định lực tác động và khoảng cách di chuyển trong quá trình. Cần chú ý đến đơn vị và hướng của các thành phần trong công thức để tính toán chính xác năng lượng chuyển đổi.
Hãy truy cập Izumi.Edu.VN để tìm hiểu thêm về các kiến thức hấp dẫn và bổ ích khác.
Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Kiến thức chung
