Mở đầu trang 14 Khoa học tự nhiên 9: Cần cẩu được dùng để nâng các kiện hàng từ dưới thấp lên cao hoặc bốc dỡ các kiện hàng từ trên cao xuống vị trí thấp hơn. Làm thế nào để biết cần cẩu nào hoàn thành công việc nhanh hơn?

Lời giải:

Trong cùng một khoảng thời gian, cần cẩu nào nâng các kiện hàng và bốc dỡ nhiều hơn thì cần cẩu đó hoàn thành công việc nhanh hơn.

Câu hỏi 1 trang 14 Khoa học tự nhiên 9: Trong đời sống hằng ngày, người ta thường nói người nông dân gặt lúa, nhân viên thu ngân làm việc tại quầy, học sinh ngồi làm bài tập… đều đang “tốn công sức”. Đó có phải là công cơ học không? Vì sao?

Lời giải:

Công cơ học sinh ra từ một lực tương tác với một vật và làm vật đó di chuyển được một quãng đường theo hướng của lực. Các ví dụ trên đều không phải công cơ học vì:

- Người nông dân gặt lúa: gặt là tác động làm cắt rời lúa.

-  Nhân viên thu ngân làm việc tại quầy: không có lực tác dụng làm vật nào chuyển động theo hướng của lực.

- Học sinh ngồi làm bài tập: không có lực tác dụng làm vật nào chuyển động theo hướng của lực.

Câu hỏi 2 trang 15 Khoa học tự nhiên 9: Nếu lực tác dụng lên vật có phương vuông góc với hướng dịch chuyển của vật thì công thực hiện bởi lực đó bằng bao nhiêu ?

Lời giải:

Nếu lực tác dụng lên vật có phương vuông góc với hướng dịch chuyển của vật thì công thực hiện bởi lực đó bằng không.

Luyện tập trang 15 Khoa học tự nhiên 9: Một xe nâng tác dụng một lực hướng lên, có độ lớn 2 000 N để nâng kiện hàng từ mặt đất lên độ cao 1,4 m. Tính công của lực nâng.

Lời giải:

Công của lực nâng này là :

A = F.s = 2 000.1,4 = 4 800 (J)

Câu hỏi 3 trang 15 Khoa học tự nhiên 9: Trong tình huống đã nêu, nếu xét trong một phút thì máy cày nào thực hiện công lớn hơn?

Lời giải:

Trong 1 phút, máy A cày được:

$\frac{2}{30}=\frac{1}{15}$ (mẫu)

Trong 1 phút, máy B cày được $\frac{1}{10}$ (mẫu)

Như vậy, trong 1 phút, máy B thực hiện công lớn hơn.

Luyện tập trang 16 Khoa học tự nhiên 9: Cần cẩu A nâng được kiện hàng 2 tấn lên cao 5 m trong 1 phút. Cần cẩu B nâng được kiện hàng 1,5 tấn lên cao 8 m trong 40 s. Xem lực nâng bằng với trọng lượng của kiện hàng. So sánh công suất của hai cần cẩu.

Lời giải:

Cần cẩu A thực hiện 1 công:

Aa = Fa.sa = 2000.10.5 = 105(J)

Công suất của cần cẩu A là:

Pa = Aa/ta = 105/60 = 1,67.103 (W)

Cần cẩu B thực hiện 1 công:

Ab = Fb.sb = 1500.10.8 = 12.104(J)

Công suất của cần cẩu B là:

Pb = Ab/tb = 12.104/40 = 3 000 (W)

Vậy, cần cẩu A có công suất nhỏ hơn cần cẩu B.

Vận dụng trang 16 Khoa học tự nhiên 9: Trong mỗi nhịp đập, tìm người thực hiện một công xấp xỉ 1 J.

a) Tính công suất của tim, biết trung bình cứ một phút tim đập 72 lần.

b) Áp hai ngón tay vào vị trí động mạch trên cổ tay của em và đếm số lần tim đập trong một phút, từ đó tính công suất của tim.

Lời giải:

a) Trong một phút, tim thực hiện được một công là: 1.72 = 72 (J)

Công suất của tim là: 72/60 = 1,2 (W)

b) Học sinh tự thực hiện và đếm

Xem thêm các bài giải bài tập Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 2. Cơ năng

Bài 3. Công và công suất

Ôn tập chủ đề 1

Bài 4. Khúc xạ ánh sáng .

Bài 5. Tán sắc ánh sáng qua lăng kính. Màu sắc của vật

Bài 6. Phản xạ toàn phần

Lý thuyết KHTN 9 Bài 3: Công và công suất

1. Công

Lập biểu thức công

- Công cơ học (Công) là số đo phần năng lượng mà vật nhận vào hoặc mất đi do tương tác với vật khác.

- Công A được xác định bởi biểu thức:

A = F.s

Trong đó:

F là lực tác dụng lên vật (N)

S là quãng đường dịch chuyển theo hướng của lực (m)

- Khi F = 1 N, s = 1 m thì A = 1 N. 1 m = 1 Nm

- Đơn vị: Jun (J) (1 J = 1 Nm)

1 kJ = 10³ J

1 MJ = 10⁶ J

1 BTU = 1055 J

1 cal = 4,186 J

1 kcal = 1000 cal = 4186 J

2. Công suất

Tìm hiểu công suất

- Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công và được xác định bởi công thực hiện trong một đơn vị thời gian

$P=\frac{A}{t}$

Trong đó:

A là công thực hiện được (J)

t là thời gian thực hiện công (s)

- Đơn vị: 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