Bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu cụ thể công suất là gì? Công thức tính công suất viết như thế nào? Qua đó vận dụng giải một số bài tập về công suất.
I. Công suất
– Khái niệm công suất: Công suất được xác định bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian.
II. Công thức tính công suất
• Công thức: P = A/t
• Trong đó:
P : Công suất
A : Công thực hiện được (công cơ học)
t : Thời gian thực hiện công đó.
III. Đơn vị của công suất
– Đơn vị của công suất là Jun/giây (J/s) được gọi là oát, ký hiệu là W.
1W = 1J/s (Jun trên giây).
1kW (kilôoát) = 1 000W.
1MW (mêgaoát) = 1 000 000W.
* Lưu ý: Để so sánh việc thực hiện công nhanh hay chậm, ta không thể chỉ dùng độ lớn của công hay chỉ dùng thời gian thực hiện công. Mà để biết máy nào thực hiện công nhanh hơn (làm việc khỏe hơn) ta phải so sánh công thực hiện được trong một đơn vi thời gian gọi là công suất.
IV. Bài tập về Công suất
* Câu C1 trang 52 SGK Vật Lý 8: Tính công thưc hiện được của anh An và anh Dũng.
° Lời giải câu C1 trang 52 SGK Vật Lý 8:
– Ta có s =4m
– Trọng lượng của 10 viên gạch là: P1= 10.16 = 160N.
⇒ Công của An thực hiện là: A1 = P1.s = 160.4 = 640J.
– Trọng lượng của 15 viên gạch là: P2 = 15.16 = 240N.
⇒ Công của Dũng thực hiện là: A2 = P2.s = 240.4 = 960J.
* Câu C2 trang 52 SGK Vật Lý 8: Trong các phương án sau đây, có thể chọn những phương án nào để biết ai là người làm việc khỏe hơn?
a) So sánh công thực hiện được của hai người, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
b) So sánh thời gian kéo gạch lên cao của hai người, ai làm mất ít thời gian hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
c) So sánh thời gian của hai người để thực hiện được cùng một công, ai làm việc mất ít thời gian hơn (thực hiện công nhanh hơn) thì người đó làm việc khỏe hơn.
d) So sánh công của hai người thực hiện trong cùng một thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
° Lời giải câu C2 trang 52 SGK Vật Lý 8:
– Phương án c, d, đều đúng.
– Để biết ai là người làm việc khoẻ hơn: So sánh thời gian của hai người để thực hiện được cùng một công, ai làm việc mất ít thời gian hơn (thực hiện công nhanh hơn) thì người đó làm việc khỏe hơn. Hoặc so sánh công của hai người thực hiện được trong cùng một thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
* Câu C3 trang 52 SGK Vật Lý 8: Từ kết quả của C2, hãy tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của kết luận sau: Anh …(1)… làm việc khỏe hơn vì …(2)…
° Lời giải câu C3 trang 52 SGK Vật Lý 8:
– An kéo được 10 viên gạch trong 50 giây, do đó mỗi giây An kéo được 10/50 = 1/5 viên gạch.
– Dũng kéo được 15 viên gạch trong 60 giây, do đó mỗi giây Dũng kéo được 15/60 = 1/4 viên gạch.
⇒ Anh Dũng làm việc khỏe hơn vì trong cùng một khoảng thời gian (một giây) anh Dũng thực hiện được một công lớn hơn (kéo được nhiều hơn vì 1/4 >1/5).
* Câu C4 trang 53 SGK Vật Lý 8: Tính công suất của anh An và anh Dũng trong ví dụ ở đầu bài học (trong câu hỏi 1).
° Lời giải câu C4 trang 53 SGK Vật Lý 8:
– Công suất của An là: P1 = A1/t1 = 640/50 = 12,8W
– Công suất của Dũng là: P2 = A2/t2 = 960/60 = 16W
* Câu C5 trang 53 SGK Vật Lý 8: Để cày một sào đất, người ta dùng trâu cày thì mất 2 giờ, nhưng nếu dùng máy cày Bông Sen thì chỉ mất 20 phút. Hỏi trâu hay máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?
° Lời giải câu C5 trang 53 SGK Vật Lý 8:
– Cùng cày một sào đất nghĩa là thực hiện công A như nhau: A = A1 = A2.
– Thời gian thực hiện công A1 của trâu cày là: t1 = 2 giờ = 2.60 phút = 120 phút.
– Thời gian thực hiện công A2 của máy cày là: t2 = 20 phút.
– Công suất khi dùng trâu là: P1 = A1/t1
– Công suất khi dùng máy cày là: P2 = A2/t2
– Ta có: P1/P2 = (A1/t1):(A2/t2) = (A1/A2).(t2/t1) = t2/t1 = 20/120 = 1/6 (vì A1 = A2)
⇒ P2 = 6P1
⇒ Vậy công suất khi dùng máy cày có công suất lớn hơn khi dùng trâu là 6 lần.
* Câu C5 trang 53 SGK Vật Lý 8: Một con ngựa kéo một cái xe đi đều với vận tốc 9 km/h. Lực kéo của ngựa là 200N.
a) Tính công suất của ngựa.
b) Chứng minh rằng P = F.v.
° Lời giải câu C6 trang 53 SGK Vật Lý 8:
a) Trong 1h, con ngựa kéo xe đi được quãng đường là:
s = v.t = 9.1 = 9 km = 9000(m)
– Công của lực ngựa kéo trong 1 giờ là:
A = F.s = 200.9000 = 1800000(J)
– Công suất của ngựa trong 1 giờ = 3600 (s) là:
P = A/t = 1800000/3600 = 500(W)
b) Ta có: P = A/t mà A = F.s ⇒ P = (F.s)/t
mặt khác: s = v.t ⇒ P = F.v
