Vật lí lớp 10 Công thức tính công suất là kiến thức nằm trong chủ đề vật lí 10 năng lượng
Công suất là gì?
Công suất là đại lượng vật lí đặc trưng cho tốc độ thực hiện công (tốc độ tiêu hao năng lượng) của một vật (người, máy móc …)
Công thức tính công suất
\[P=\dfrac{A}{t}\]
Trong đó:
- P: công suất (W)
- A: công cơ học (J)
- t: thời gian thực hiện công (s)
Trong trường hợp lực \[\vec{F}\] không đổi, vật chuyển động theo phương của lực tác dụng ta có
\[P = \dfrac{A}{t} = F\dfrac{s}{t} =F.v\]
- nếu v là vận tốc trung bình thì P là công suất trung bình
- nếu v là vận tốc tức thời thì P là công suất tức thời.
- Xem thêm: Công suất của động cơ và momen xoắn
Đơn vị của công suất là W tương đương với J/s (Jun/ giây) (Watt lấy tên theo nhà vật lí học James Watt người đã cải tiến thành công động cơ hơi nước nâng cao hiệu suất làm việc của nó lên gấp nhiều lần)
Công suất là một khái niệm quan trọng trong vật lí vì nó giúp đo lường hiệu quả chuyển hóa năng lượng.
Ví dụ, công suất của máy móc: động cơ ô tô hoặc tua-bin gió, cho chúng ta biết lượng năng lượng mà máy móc đó có thể tạo ra trong một khoảng thời gian nhất định.
Công suất cũng là một yếu tố quan trọng trong việc xác định hiệu suất của các thiết bị điện tử, chẳng hạn như máy tính và điện thoại thông minh. Thiết bị càng tiêu thụ nhiều năng lượng, thiết bị đó có thể thực hiện các tác vụ càng nhanh nhưng đồng thời cũng làm cạn kiệt pin nhanh hơn.
Bài tập ví dụ áp dụng công thức tính công suất
Bài 1. Một cần trục nâng đều một vật khối lượng 1 tấn lên cao 10m trong thời gian 30s.
a/ Tính công của lực nâng
b/ Nếu hiệu suất của động cơ là 60%. Tính công của động cơ cần trục.
c/ Nếu phải nâng đều một vật khối lượng 2 tấn cũng lên cao 10m thì thời gian nâng là bao nhiêu.
Bài 2. Thác nước cao 30m, mỗi giây đổ xuống 300m3 nước. Lợi dụng thác nước có thể xây dựng trảm thủy điện công suất bao nhiêu? Biết hiệu suất của trạm thủy điện là 75%.
Bài 3. Một trực thăng có khối lượng m = 5 tấn.
a/ Trực thăng bay lên đều, lên cao 1km trong thời gian 50s. Bỏ qua sức cản của không khí. Tính công suất của động cơ.
b/ trực thăng bay lên nhanh dần đều không vận tốc đầu, lên cao 1250m trong 50s. Sức cản của không khí bằng 10% trọng lượng của trực thăng. TÍnh công suất trung bình và công suất cực đại của động cơ trong thời gian trên.
Bài 4. Xe khối lượng m = 200kg, chuyển động trên dốc dài 200m, cao 10m.
a/ xe chuyển động thẳng đều với vận tốc 18km/h, công suất của động cơ là 0,75kW. Tìm giá trị lực ma sát.
b/ Sau đó xe chuyển động xuống dốc nhanh dần đều, vận tốc xe ở định dốc là 18km/h, ở chân dốc là 54km/h. Tính công do xe thực hiện khi xuống dốc và công suất trung bình, công suất tức thời ở chân dốc. Biết lực ma sát không đổi.
