Vì sao diện tích đồ thị lực theo thời gian chưa phải công cơ học?

Giải thích nguyên lý

Công gắn với lực và độ dời, không chỉ với thời gian lực tác dụng. Diện tích dưới đồ thị lực–thời gian có đơn vị N·s, khác N·m của công. Không được đổi tên diện tích mọi đồ thị có lực thành jun.

Ví dụ và phân tích

Lực 5 N giữ một vật đứng yên trong 3 s. Diện tích hình chữ nhật lực–thời gian là 15 N·s, nhưng công của lực lên điểm đặt không dịch chuyển bằng 0 J. Muốn tính công trong một chuyển động khác phải biết thêm đường đi và hướng lực.

Cách kiểm tra

Viết đơn vị hai trục rồi nhân để nhận ra đại lượng đang có. So với đồ thị lực–quãng đường, nơi diện tích phù hợp có thể biểu diễn công. Không chỉ nhìn hình dạng chữ nhật giống nhau rồi gán cùng ý nghĩa.

Ứng dụng

Bài giúp tránh lỗi dùng sai trục khi đọc dữ liệu thực hành. Một khoảng giữ lâu có thể tạo một diện tích lớn trên biểu đồ thời gian nhưng không tạo công cơ học lên vật đứng yên.

Điều kiện và giới hạn

Bài không yêu cầu học đại lượng xung lượng, chỉ phân biệt đơn vị với công. Người giữ vật vẫn có thể dùng năng lượng bên trong cơ thể; điều đó khác công lên điểm đặt đứng yên của vật. Không thử giữ tải nặng.

Đọc hình

Đồ thị 5 N trong 3 s có diện tích 15 N·s; vật không dịch chuyển nên công của lực lên vật là 0 J.

Học tiếp

Động năng là gì và khi nào vật có động năng Cơ năng bằng tổng những dạng năng lượng nào