Buzz
Công suất là gì? Làm thế nào để tính toán công suất? Đơn vị đo công suất là gì? Đây là những thắc mắc mà nhiều học sinh quan tâm khi học môn Vật lí và áp dụng trong thực tế hàng ngày.
Công suất được xác định bằng lượng công việc thực hiện trong một đơn vị thời gian. Thực tế, công suất là chỉ số biểu thị lượng điện năng sử dụng hoặc tiêu thụ trong một khoảng thời gian nhất định. Dưới đây là cách tính công suất chi tiết cùng một số ví dụ minh họa, mời bạn đọc theo dõi. Bạn cũng có thể tìm hiểu thêm về cách tính gia tốc, công thức tính công suất tiêu tốn.
1. Công suất là gì?
Công suất là một đại lượng mô tả tốc độ thực hiện công việc của con người hoặc máy móc, được đo bằng lượng công việc thực hiện trong một khoảng thời gian cụ thể.
2. Biểu tượng của công suất
Biểu tượng của công suất là P theo tiếng Latinh được gọi là Potestas và trong tiếng Anh là Wattage.
3. Đơn vị đo công suất
Đơn vị đo công suất được ký hiệu là Jun/giây (J/s) và thường được gọi là oát, viết tắt là W.
- 1W = 1J/s (Jun trên giây).
- 1kW (kilôoát) = 1 000W.
- 1MW (mêgaoát) = 1 000 000W.
Chú ý:
Để so sánh tốc độ thực hiện công nhanh hay chậm, ta không thể chỉ dùng lượng công hoặc chỉ dùng thời gian. Mà để biết máy nào thực hiện công nhanh hơn (hoạt động hiệu quả hơn), ta cần so sánh công thực hiện được trong một đơn vị thời gian, gọi là công suất.
4. Công thức tính công suất
- Công thức tính công suất là như sau:
- Trong trường hợp này:
- P là công suất (Jun/giây (J/s) hoặc Watt (W)).
- A là công thực hiện (N.m hoặc J).
- t là thời gian thực hiện công (s).
5. Công suất cơ và công thức tính công suất cơ
– Trong chuyển động đều, với thời gian Δt, quãng đường Δs, vận tốc v dưới tác dụng của lực F, công suất được tính như sau:
– Trong quá trình quay, với thời gian Δt, góc quay Δφ, vận tốc góc ω dưới tác dụng của mômen M, công suất được tính như sau:
6. Điện năng
– Điện năng là lượng năng lượng điện tiêu thụ của mạch điện, được xác định bằng tích của hiệu điện thế giữa hai điểm trên mạch và cường độ dòng điện chảy qua mạch đó.
– Công thức tính điện năng tức thời: P(t) = u(t). i(t), với u là giá trị tức thời của hiệu điện thế và i là cường độ dòng điện
– Nếu u và i không biến đổi theo thời gian, công thức tính sẽ là
P = U.I
– Trong đó:
- U: là hiệu điện thế giữa hai đầu mạch (V)
- I: là cường độ dòng điện (A)
7. Bài tập tính công suất
Bài 1
Muốn cày một sào đất, nếu sử dụng trâu cày mất 2 giờ, nhưng nếu dùng máy cày Bông Sen chỉ mất 20 phút. Hỏi máy cày Bông Sen có công suất lớn hơn trâu cày bao nhiêu lần?
Gợi ý đáp án:
Giả sử:
Cùng cày một sào đất, có nghĩa là thực hiện công A như nhau.
Rightarrow {{{P_2}} over {{P_1}}} = {{3A} over {{A over 2}}} = 6 Rightarrow {P_2} = 6.{P_1}
Do đó máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn 6 lần.
Một con ngựa kéo một cái xe đi với vận tốc 9 km/h. Lực kéo của ngựa là 200N.
a) Tính công suất của ngựa.
b) Chứng minh rằng P = F.v
Gợi ý đáp án:
a) Trong 1 giờ (3600s) con ngựa kéo xe đi được đoạn đường là:
s = v.t = 9.1 = 9 km = 9000m.
Công của lực kéo của ngựa trên đoạn đường s trong 1 giờ là:
A = F.s = 200.9000 = 1 800 000 J
Công suất của ngựa trong 1 giờ là:
b) Chứng minh P = F.v như sau:
