A. Lý thuyết về Công suất
1) Định nghĩa
Đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian gọi là công suất.
Công suất trung bình: \( {{P}_{tb}}=\frac{A}{t} \) (4.15)
Công suất tức thời: \( P=\frac{dA}{dt} \) (4.16)
Công suất của một máy nào đó đặc trưng cho khả năng sinh công của máy đó trong một đơn vị thời gian. Trong hệ SI, đơn vị của công suất là oát (W).
Trước đây người ta thường so sánh khả năng sinh công của máy móc với khả năng sinh công của con ngựa. Vì thế, trong kĩ thuật, người ta còn dùng đơn vị công suất là mã lực, kí hiệu là CV hoặc HP.
Ta có: 1HP \( \approx \) 736 W.
Từ biểu thức tính công suất trung bình (4.15), ta có thể ước lượng công sinh ra trong thời gian t là \( A=Pt \). Vì thế ta còn đo công bằng đơn vị kilo oát giờ (kWh):
1 kWh = 103 W. 3600 s = 3,6.106 (J)
Bảng 4.1 Một vài giá trị công suất
2) Liên hệ giữa công suất, lực và vận tốc
Ta có: \( P=\frac{dA}{dt}=\frac{\overrightarrow{F}d\vec{s}}{dt}=\overrightarrow{F}\frac{d\vec{s}}{dt}=\overrightarrow{F}.\vec{v} \) (4.17)
Vậy: Công suất bằng tích vô hướng của lực tác dụng với vận tốc của vật.
Nếu lực tác dụng luôn cùng hướng với vận tốc thì ta có: P=F.v (4.18)
Công thức (4.18) là cơ sở để chế tạo ra hộp số của xe máy và xe hơi: Do công suất của động cơ đốt trong có một giá trị nhất định, nên khi xe lên dốc, ta cần lực phát động lớn, muốn vậy, phải giảm vận tốc của xe; ngược lại, khi xe chạy trên đường ngang, ta không cần lực phát động lớn, vì thế vận tốc của xe phải lớn. Bộ hộp số được chế ra nhằm đáp ứng yêu cầu trên.
Trong chuyển động quay, ta có quan hệ giữa công suất, momen lực và vận tốc góc như sau:
\( P=\frac{dA}{dt}=\frac{{{\mathcal{M}}_{\Delta }}.d\varphi }{dt}={{\mathcal{M}}_{\Delta }}.\omega \) (4.19) hay \( P={{\overrightarrow{\mathcal{M}}}_{\Delta }}.\vec{\omega } \) (4.20)
B. Các dạng bài tập minh họa
Ví dụ 1. Một động cơ có công suất cơ học 500 W, rô to quay với vận tốc góc 300 vòng/phút. Tính momen của lực từ đã tạo ra công suất trên.
Hướng dẫn giải:
Ta có: P = 500 W; \( \omega =300\text{ vòng/phút }=10\pi \text{ }rad/s \)
Từ (4.19) suy ra momen của lực từ là: \( {{\mathcal{M}}_{\Delta }}=\frac{P}{\omega }=\frac{500}{10\pi }=16\text{ }N/m \)
Ví dụ 2. Ba điện tích điểm Hai hòn bi sắ
Lời giải
Ví dụ 3. Ba điện tích điểm Hai hòn bi sắ
Lời giải
Ví dụ 4. Ba điện tích điểm Hai hòn bi sắ
Lời giải
Ví dụ 5. Ba điện tích điểm Hai hòn bi sắ
Lời giải
Bài Viết Mới
Bài toán Va chạm
A. Bài toán va chạm 1) Khái niệm về va chạm Khi hai vật tiến lại gần nhau (không nhất thiết phải đụng vào nhau), tương tác với nhau bằng…
Giải bài toán bằng phương pháp năng lượng
A. Giải bài toán bằng phương pháp năng lượng Dựa vào các phương trình động lực học, ta sẽ giải được các bài toán về chuyển động của chất điểm,…
Định luật bảo toàn cơ năng trong trường lực thế
A. Định luật bảo toàn cơ năng trong trường lực thế 1) Cơ năng – Định luật bảo toàn cơ năng Trong trường lực thế, ta gọi cơ năng…
Thế năng
A. Lý thuyết về Thế năng 1) Định nghĩa thế năng Ta biết, công của trường lực thế không phụ thuộc vào đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị…
Động năng
A. Lý thuyết về Động năng 1) Định nghĩa động năng Xét một chất điểm khối lượng m chuyển dời từ vị trí (1) đến vị trí (2) dưới tác…
Năng lượng
A. Lý thuyết về Năng lượng 1) Khái niệm năng lượng Tất cả các dạng cụ thể của vật chất đều có năng lượng. Theo nghĩa chung nhất, năng lượng…
Công suất
A. Lý thuyết về Công suất 1) Định nghĩa Đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian gọi là công suất. Công suất trung bình:…
Công
A. Lý thuyết về Công 1) Định nghĩa Công của lực ( overrightarrow{F} ) trên đoạn đường vi cấp ds là: ( dA={{F}_{s}}.ds=Fds.cos alpha =overrightarrow{F}.dvec{s} ) (4.1) Với Fs là…