Hai xe nâng được dùng để nâng hai thùng hàng từ mặt đất (điểm A) tới…

Chào các em học sinh lớp 9 yêu quý! Thầy/cô rất vui được đồng hành cùng các em trong bài tập vật lý thú vị này. Đây là một bài toán kinh điển trong chương trình Khoa học Tự nhiên 9 (trang 23), giúp chúng ta hiểu rõ hơn về khái niệm công cơ học và công suất (công thực hiện được trong một giây). Bây giờ, chúng ta hãy cùng nhau phân tích và giải quyết từng câu hỏi nhé.

Tóm tắt nhanh các dữ kiện đề bài cho để chúng ta dễ theo dõi:

• Độ cao nâng hàng (quãng đường dịch chuyển theo phương thẳng đứng): h = s = 1 mét.
• Trọng lượng và thời gian của xe thứ nhất: P1 = 500 N, t1 = 10 giây.
• Trọng lượng và thời gian của xe thứ hai: P2 = 700 N, t2 = 15 giây.

a) Tính công mà mỗi xe đã thực hiện để nâng thùng hàng

Để nâng thùng hàng lên độ cao 1 mét với tốc độ đều, lực nâng của xe phải có độ lớn ít nhất bằng trọng lượng của thùng hàng. Do đó, lực nâng của hai xe lần lượt là F1 = P1 = 500 N và F2 = P2 = 700 N.

Áp dụng công thức tính công cơ học: Công = Lực nhân với quãng đường (A = F nhân s)

• Công do xe thứ nhất thực hiện là: A1 = F1 nhân s = 500 nhân 1 = 500 Jun (J).
• Công do xe thứ hai thực hiện là: A2 = F2 nhân s = 700 nhân 1 = 700 Jun (J).

b) So sánh công mà mỗi xe thực hiện được trong một giây

Công thực hiện được trong một giây chính là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công, hay còn gọi là công suất. Để tính công mỗi xe thực hiện trong một giây, ta lấy tổng công thực hiện chia cho tổng thời gian nâng.

• Công xe thứ nhất thực hiện trong một giây là: A1 chia cho t1 = 500 chia cho 10 = 50 Jun trên giây (J/s hoặc Oát).
• Công xe thứ hai thực hiện trong một giây là: A2 chia cho t2 = 700 chia cho 15 bằng khoảng 46,67 Jun trên giây (J/s hoặc Oát).

So sánh: Ta thấy 50 J/s lớn hơn 46,67 J/s. Vậy trong một giây, xe thứ nhất thực hiện được lượng công lớn hơn xe thứ hai (hay xe thứ nhất sinh công nhanh hơn xe thứ hai).

Lời khuyên từ giáo viên: Qua bài tập này, các em cần ghi nhớ kỹ công thức tính công cơ học (A = F nhân s) và ý nghĩa của việc thực hiện công trong một đơn vị thời gian. Nếu còn điểm nào chưa rõ, các em hãy để lại ý kiến để thầy/cô giảng lại nhé. Chúc các em học tập thật tốt!