Công của trọng lực. Định luật bảo toàn công

Công của trọng lực
Bài “Công và công suất chúng ta đã nghiên cứu công của một lực F bất kỳ tác dụng lên một vật. Tiết này chúng ta sẽ nghiên cứu công của một lực cụ thể-đó là trọng lực.
Vật rơi tự do
Khi vật rơi tự do lực nào thực hiện công? Hãy tính công đó?
Từ hình vẽ, hãy tính công của trọng lực?
A = P.h
A = mg (h1 - h2)
Nếu vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng thì công có còn tính theo công thức A = mg(h1 - h2) không?

Trọng lực thực hiện công
A= P.S
(Vì trọng lực có hướng cùng với hướng dịch chuyển )
Vật trượt không ma sát trên mặt phẳng nghiêng
Ta phân tích trọng lực thành hai thành phần:
AP = AP1 + AP2 = p1.s + 0 = p1 h/sin 
= p.h = mg (h1 - h2)
Công của trọng lực:
Nhận xét gì về công thức tính công trong hai trường hợp ?
P1 theo phương chuyển động
P2 theo phương pháp tuyến
Công của trọng lực theo phương thẳng đứng bằng công của trọng lực làm vật dịch chuyển trên mặt phẳng nghiêng. Hay nói cách khác, công của trọng lực không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo
Dưới tác dụng của trọng lực,vật chuyển động theo quỹ đạo B3D.
Vật dịch chuyểntheo quỹ đạo cong bất kỳ
AB3D = ABB1 + AB1B2 + … + AD2D1 + AD1D
= mg(hB-hB1)+mg(hB1-hB2)+…+ mg(hD1-hD)
= mg(hB - hD) = mg h
Công của trọng lực không phụ thuộc vào dạng của quỹ đạo mà luôn bằng tích của trọng lực với hiệu độ cao của hai đầu quỹ đạo.Nếu quỹ đạo kín thì công của trọng lực bằng 0
Công AB2D có giá trị âm: công cản
Công AB3D có giá trị dương: công phát động
Chia đường cong B3D thành nhiều đoạn thẳng nhỏ bằng nhau.Vì công là đại lượng vô hướng có tính cộng được, nên
Một số loại lực như: lực hấp dẫn (trọng lực là một trường hợp riêng), lực đàn hồi, lực tĩnh điện,… có tính chất là: công của chúng không phụ thuộc vào dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối, và nếu quỹ đạo kín thì công bằng không.
Những lực này được gọi là lực bảo toàn hay lực thế.
Lực thế
Định luật bảo toàn công
Khi nâng vật m chuyển động theo phương thẳng đứng:
Khi nâng vật m chuyển động trên mặt phẳng nghiêng:
Như vậy, các máy cơ học không làm lợi cho ta về công, hay giá trị của công không thay đổi.
Hiệu suất
Trong đó:
A = FS: công có ích
A’ = F’S: công toàn phần (gồm công có ích + công hao phí)
H: hiệu suất của máy
Định luật chỉ đúng trong trường hợp không có ma sát. Trong thực tế, vì có ma sát, ta phải dùng lực kéo F’ > F để thắng lực ma sát.