Giải SGK Khoa học tự nhiên 9 Bài 4 (Kết nối tri thức): Công và công suất

Giải bài tập KHTN 9 Bài 4: Công và công suất

Mở đầu trang 21 Bài 4 KHTN 9: 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 môi trường hợp đó được xác định như thế nào?

Lời giải:

Công trong mỗi trường hợp được xác định bằng cách:

– Cấy lúa, xây nhà: sức người bỏ ra để hoàn thành công việc.

– Ngồi đợi xe: thời gian bỏ ra để đợi xe

I. Công

Hoạt động trang 22 KHTN 9: 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 dịch chuyển theo hướng của lực

Lời giải:

đang cập nhật

Câu hỏi và bài tập (trang 22)

Câu hỏi trang 22 KHTN 9: Một xe nâng tác dụng một lực hướng lên thẳng đứng, có độ lớn 700 N để nâng thùng hàn từ mặt đất lên độ cao 2 m. Tính công của lực nâng

Lời giải:

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

II. Công suất

Hoạt động trang 23 KHTN 9: Hai xe nâng hai thùng hàng từ mặt đất (điểm A) tới sàn xe 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 nắng thùng hàng có trọng lượng 700 N hết thời gian 15 s.

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

b) Xe nào thực hiện công nhanh hơn?

Lời giải:

a) Công của xe thứ nhất là: A1 = F1.s = 500.1 = 500 J

Công của xe thứ hai là: A2 = F2.s = 700.1 = 700 J

b) Vì t2 > t1 nên xe thứ nhất thực hiện công nhanh hơn xe thứ hai

Câu hỏi và bài tập (trang 24)

Câu hỏi trang 24 KHTN 9: Cứ mỗi lần đập, tim người thực hiện một công khoảng 1 J. Em hãy đề cuất cách đo công suất của tim bằng cách sử dụng một đồng hồ bấm giây

Lời giải:

Ta có thể đo bằng cách là đếm số lần đập của tim trong một khoảng thời gian nhất định. Sau đó chúng ta tính được công của tim người: A = n J. Từ đó tính được công suất của tim bằng công thức : P = A/t

Xem thêm các bài giải bài tập Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 3. Cơ năng

Bài 4. Công và công suất

Bài 5. Khúc xạ ánh sáng

Bài 6. Phản xạ toàn phần

Bài 7. Lăng kính

Bài 8. Thấu kính

Lý thuyết KHTN 9 Bài 4: Công và công suất

I. Công

Công cơ học (Công) là số đo phần năng lượng được truyền từ vật này qua vật khác trong tương tác giữa các vật.

Công A của một lực F không đổi làm vật dịch chuyển một quãng đường s theo hướng của lực được xác định bởi biểu thức: A = F.s

Trong đó:

+ F là lực tác dụng lên vật, đơn vị đo là niuton (N).

+ S là quãng đường dịch chuyển theo hướng của lực, đơn vị đo là mét (m).

– Đơn vị của công là jun, kí hiệu là J (1 J = 1 N.m)

+ 1 kJ = 10³ J + 1 MJ = 10⁶ J

+ 1 BTU = 1055 J + 1 cal = 4,186 J

+ 1 kcal = 1 000 cal = 4186 J

– Trong trường hợp vật dịch chuyển không theo phương của lực, công của lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường s được tính theo công thức:

(với $\alpha$ là góc hợp bởi hướng của lực tác dụng và hướng dịch chuyển của vật).

– Nếu vật dịch chuyển theo phương vuông góc với phương của lực thì công của lực đó bằng 0.

II. Công suất

Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công.

Công thức tính: $P$ = $\frac{A}{t}$

Trong đó:

+ A là công thực hiện được, đơn vị đo là jun (J).

+ t là thời gian thực hiện công, đơn vị đo là giây (s).

+ $P$ là công suất, đơn vị đo là oát (W). $1W=\frac{1J}{1s}$

1 kW = 10³ W; 1 MW = 10⁶ W

1 GW = 10⁹ W; 1 HP = 746 W

1 BTU/h = 0,293 W

– Công suất cũng được sử dụng để mô tả tốc độ chuyển hóa năng lượng của các dạng năng lượng khác như nhiệt năng, điện năng.

Ví dụ: Một bóng đèn có công suất 50 W có nghĩa là bóng đèn đó có thể chuyển hóa 50 J điện năng trong 1 s thành các dạng năng lượng khác như quang năng, nhiệt năng.