Công cơ học là gì? TỔNG HỢP lý thuyết và công thức tính

Công cơ học là gì?

Công cơ học là hành động thực hiện trên một đối tượng, khi ấy gây ra một lực làm dịch chuyển đối tượng đó. Thuật ngữ này chỉ được sử dụng khi một lực tác dụng vào một vật làm cho vật đó chuyển động theo phương không vuông góc với phương của lực.

Nó phụ thuộc vào hai yếu tố: lực tác dụng lên vật và độ dời của vật. Công cơ học là công của lực (khi vật thể tác dụng một lực và lực sinh ra công thì được cho là công của vật thể). Nó thường được gọi tắt là công.

Ví dụ về công cơ học

Ví dụ, ấn tay vào tường thì không được coi là công cơ học, ngay cả khi bạn đã dùng một lực rất mạnh. Ngoài ra, một vận động viên cử tạ nâng tạ ở tư thế thẳng đứng cũng đòi hỏi rất nhiều sức lực. Tuy nhiên trong trường hợp này cũng không được tính là thực hiện công.

Vậy nó xuất hiện khi nào? Nếu cùng một lực tác dụng vào một vật, thì độ dịch chuyển vị trí của vật đó sẽ quyết định xem có thực hiện được công cơ học hay không.

Ví dụ về các trường hợp xảy ra công việc cơ khí bao gồm:

• Bạn nhặt cái túi từ sàn nhà
• Bull kéo dịch chuyển
• Người đi bộ lên dốc
• Khi một lực tác dụng lên một vật làm cho vật đó chuyển động …

Công phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Để có công được thực hiện thì cần phải có lực tác dụng, và lực khiến vật di chuyển gọi là công cơ học. Vậy nó phụ thuộc vào hai yếu tố đó là:

• Lục tác dụng vào vật. Đối với từng trường hợp sẽ có sự khác nhau giữa các lực được tác dụng. Nó có thể là một lực kéo hoặc nó có thể là trọng lực (ví dụ: khi một quả táo rơi khỏi cây, lực tác động là trọng lực).
• Quãng đường mà vật dịch chuyển được.

Muốn công nhiều hay ít thì phải tăng hoặc giảm một trong hai yếu tố này. Ngoài ra, tùy thuộc vào mục đích, cả hai có thể được tăng hoặc giảm cùng một lúc. Cũng có thể nói rằng quãng đường di chuyển càng dài thì số lượng công được hoàn thành càng nhiều và ngược lại.

Công thức tính công cơ học

Khi F tác dụng vào vật thì nó đi được một quãng đường s. Công thức cho công cơ học dựa trên F và s là:

A= F.s

Trong đó:

• A là công của lực F
• F: Lực tác dụng vào vật (đơn vị Niutơn: N)
• s: Quãng đường vật di chuyển (m)

Chú ý:

• Đơn vị SI của công sẽ là Jun, kí hiệu là J: Định nghĩa là công thực hiện bởi một Niutơn làm dịch chuyển 1 đoạn có chiều dài là 1m.
• 1 J = 1 N.1m = 1 Nm, 1 kJ = 1000 J

Lưu ý khi tính công cơ học

Khi tính công thì bạn cần phải chú ý những điều gì? Tham khảo những thông tin cần thiết mà chúng tôi cung cấp dưới đây sẽ giúp bạn hình dung được rõ hơn. Cụ thể là như sau:

Công thức tính công ở trên chỉ áp dụng trong trường hợp vật di chuyển cùng với phương của lực được tác dụng.

Nếu vật di chuyển theo phương vuông góc với lực thì công thực hiện của lực đó bằng 0. Hay hiểu theo cách khác là lực tác dụng này không sinh công. Điều này giúp bạn có thể xác định rõ được đâu là lực sinh công khi tính toán.

Ví dụ: Một chiếc ô tô nằm yên trên đường và chịu tác dụng của trọng lực P. Trọng lực ở đây không sinh công vì nó tác dụng vào vật nhưng không khiến vật di chuyển. Ta tác dụng một lực F theo phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải vào ô tô thì nó di chuyển. Lúc này trọng lực P có phương vuông góc với lực F. Vì thế lực P = 0 (hay không thực hiện công).

Trường hợp khác: Nếu vật chuyển dời không theo phương của lực thì công được tính bằng một công thức khác (đây là kiến thức nâng cao được học về sau).

Kiến thức mở rộng

Từ công thức tính công cơ học: A = F.s, suy ra:

• Công thức tính độ lớn của lực sinh công: Công thức tính công cơ học hay nhất
  • Công thức tính độ lớn của quãng đường vật dịch chuyển: Công thức tính công cơ học hay nhất

Đơn vị kW.h cũng là đơn vị của công cơ học: 1kWh = 3600000J.

Công của lực có thể thúc đẩy (lực cùng chiều chuyển động: lực kéo,…) hoặc cản trở (lực ngược chiều chuyển động: lực ma sát, lực cản…) chuyển động của vật.

Trên đây là những kiến thức về công cơ học mà AME Group đã tổng hợp được. Hy vọng những thông tin này sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình học tập và làm việc. Cảm ơn bạn đã quan tâm và theo dõi bài viết. Hẹn gặp lại trong những bài chia sẻ bổ ích tiếp theo của chúng tôi.