Bài 24. Công suất

I. Khái niệm công suất

Hai công nhân dùng ròng rọc để kép xô vữa lên các tầng cao của một công trình xây dựng. Dựa vào bảng số liệu dưới đây để xác định xem ai là người thực hiện công nhanh hơn. Lấy g = 10 m/s². ​

Công nhân	Khối lượng	Độ cao	Công thực hiện	Thời gian
Công nhân 1 Công nhân 2	\(m_1=20\) kg \(m_2=21\) kg	\(h_1=10\) m \(h_2=11\) m	\(A_1=2000\) J \(A_2=2310\) J	\(t_1=10\) s \(t_2=20\) s

Tốc độ thực hiện công của công nhân 1 là: \(\dfrac{A_1}{t_1}=200\) (J/s).

Tốc độ thực hiện công của công nhân 2 là: \(\dfrac{A_2}{t_2}=115,5\) (J/s).

Như vậy, công nhân 1 thực hiện công nhanh hơn công nhân 2.

Đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm của người hoặc thiết bị sinh công được gọi là công suất hay tốc độ sinh công.

II. Công thức tính công suất

Trong thời gian \(t\), công thực hiện được là \(A\) thì công suất được tính là:

\(P=\dfrac{A}{t}\)

Nếu \(A\) tính bằng jun (J), \(t\) tính bằng giây (s) thì \(P\) tính bằng oát (W).

Các bội của W là kW, MW,...

Một đơn vị thông dụng khác được sử dụng trong kĩ thuật là mã lực, kí hiệu là HP. 1 HP = 746 W

 

III. Liên hệ giữa công suất với lực và tốc độ

Khi vật chuyển động cùng hướng với lực và lực không đổi thì:

\(P=\dfrac{A}{t}=\dfrac{F.s}{t}=F.v\)

Công thức trên là công thức tính công suất trung bình của lực làm vật chuyển động.

Nếu \(v_t\) là tốc độ tức thời thì \(P_t\) là công suất tức thời.

 

Bài tập ví dụ:

Một người kéo thùng nước 10 kg lên trong 15 s. Độ cao từ đáy đến miệng giếng là 12 m.

Tính công suất của người đó (g =10m/s²).

Hướng dẫn:

Tốc độ chuyển động của vật là:

\(v=\dfrac{s}{t}=\dfrac{12}{15}=0,8\) (m/s)

Lực kéo bằng với trọng lượng của vật:

\(F=P=mg=10.10=100\) (N)

Công suất của người kéo bằng:

\(P=F.v=100.0,8=80\) (W)

 

1. Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công, được đo bằng công sinh ra trong một giây và có đơn vị là oát (W).

\(P=\dfrac{A}{t}\)

2. Liên hệ giữa công suất với lực kéo và tốc độ: \(P=F.t\)

Công suất trung bình: \(P=\dfrac{A}{t}=\dfrac{F.s}{t}=F.v\)

Công suất tức thời: \(P_t=F.v_t\)