Giải chi tiết khoa học tự nhiên 9 KNTT bài 4 Công và công suất

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Trong đời sống, ta thường nói cần “tốn công” khi thực hiện các công việc như cấy lúa, xây nhà, ngồi đợi xe,...Công trong mỗi trường hợp đó được xác định như thế nào?

Bài làm chi tiết:

- Trong trường hợp cấy lúa, công ở đây được xác định bằng sức lực của người nông dân để làm các công việc để sản xuất ra lúa như làm đất, gieo mạ,...

- Trong trường hợp xây nhà, công được xác định thông qua tiêu tốn năng lượng, thời gian và sức lực của công nhân.

- Trong trường hợp ngồi đợi xe, công ở đây là việc con người tốn thời gian để chờ đợi xe.

I. CÔNG

Hoạt động: Hãy mô tả quá trình thực hiện công trong các ví dụ ở Hình 4.2 thông qua việc xác định lực tác dụng lên vật và quãng đường vật di chuyển theo hướng của lực để cho biết trong trường hợp nào có công cơ học, trường hợp nào không có công cơ học.

Bài làm chi tiết:

a) Trường hợp này có công cơ học: 

- Lực tương tác: trọng lực hướng xuống dưới.

- Quãng đường di chuyển: đưa vật nặng từ vị trí ban đầu đến vị trí cao hơn.

b) Trường hợp này có công cơ học: 

- Lực tương tác: lực mà vận động viên tác dụng lên lao.

- Quãng đường di chuyển: quãng đường lao di chuyển từ vị trí ban đầu đến vị trí cuối cùng.

c), d) Hai trường hợp này không có công cơ học.

Câu hỏi: Một xe nâng tác dụng một lực hướng lên theo phương thẳng đứng, có độ lớn 700 N để nâng thùng hàng tự mặt đất lên độ cao 2 m. Tính công của lực nâng.

Bài làm chi tiết:

Công của lực nâng là: A = F.s = 700.2 = 1400 J.

II. CÔNG SUẤT

Hoạt động: Hai xe nâng được dùng để nâng hai thùng hàng từ mặt đất (điểm A) tới sàn một xe tải có độ cao 1 m (điểm B). Xe thứ nhất nâng thùng hàng có trọng lượng 500 N hết thời gian 10 s (Hình 4.4). Xe thứ hai nâng thùng hàng có trọng lượng 700N hết thời gian 15 s.

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

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

Bài làm chi tiết:

a) Công của xe nâng thứ nhất là:  

Công của xe nâng thứ hai là:  

b) 

Công xe nâng thứ nhất thực hiện trong 1s là:

Công xe nâng thứ hai thực hiện trong 1s là:

Vậy công thực hiện được trong một giây của xe nâng thứ nhất lớn hơn xe nâng thứ hai.

Hoạt động: Cứ mỗi lần đập, tim người thực hiện một công khoảng 1 J. Em hãy đề xuất cách đo công suất của tim bằng cách sử dụng một đồng hồ bấm giây.

Bài làm chi tiết:

Ta có thể đo được công suất của tim bằng cách bấm đồng hồ giây.

- Người thực hiện sẽ dùng đồng hồ bấm giây để đo thời gian một số lần đập của tim.

- Sau mỗi khoảng thời gian, ta ghi lại thời gian và số lần đập trong khoảng thời gian đó.

Từ các kết quả đo được, công suất của tim được tính bằng công thức: .