Công cơ học là gì và khi nào công cơ học bằng không?
Công cơ học là gì?
Công cơ học là đại lượng vật lý đặc trưng cho tác dụng của lực làm vật chuyển dời. Nói cách khác, công cơ học là số đo phần năng lượng mà lực thực hiện khi tác dụng vào vật và làm vật chuyển động một đoạn đường nhất định theo phương của lực.
Khi nào công cơ học bằng không?
Công cơ học sẽ bằng không khi thỏa mãn một trong các điều kiện sau:
Lực tác dụng bằng không: Nếu không có lực nào tác dụng lên vật, tức là F = 0, thì dù vật có chuyển động hay không thì công thực hiện cũng bằng không.
Quãng đường vật di chuyển bằng không: Nếu vật đứng yên hoặc chuyển động nhưng điểm đặt của lực không dịch chuyển so với vật, tức là s = 0, thì công thực hiện cũng bằng không. Ví dụ: Bạn đẩy một bức tường, mặc dù bạn đã tác dụng lực nhưng bức tường không dịch chuyển nên công thực hiện bằng không.
Lực tác dụng vuông góc với phương chuyển động: Nếu lực tác dụng vuông góc với phương chuyển động của vật, tức là góc giữa lực và phương chuyển động bằng 90 độ, thì công thực hiện cũng bằng không. Ví dụ: Khi bạn xách một vật nặng đi theo phương ngang, lực nâng của tay bạn vuông góc với phương chuyển động của vật nên không thực hiện công.
Công thức tính công:
Công thức tổng quát để tính công cơ học là:
A = F.s.cosα
Trong đó:
A: Công (J)
F: Độ lớn của lực (N)
s: Quãng đường vật di chuyển (m)
α: Góc giữa lực F và phương chuyển động
Từ công thức trên, ta thấy:
Khi α = 90° (lực vuông góc với phương chuyển động) thì cosα = 0, suy ra A = 0.
Khi F = 0 hoặc s = 0 thì A cũng bằng 0.
Ví dụ minh họa:
Công bằng không:
Bạn đẩy một chiếc xe ô tô bị chết máy nhưng không thể nhúc nhích.
Bạn giữ một quả tạ nặng ở tư thế thẳng đứng.
Có công:
Bạn kéo một vật trượt trên mặt bàn.
Bạn nâng một vật lên cao.