Ở bài viết này mình sẽ giới thiệu cho các bạn các cách tính công suất tức thời trong sách giáo khoa vật lý để các bạn có thể áp dụng vào những bài tập. Mình sẽ tổng hợp tất cả công thức tính công suất tức thời trong bài viết này cho bạn.
1. Công suất tức thời là gì?
Công suất tức thời là tích của điện áp và dòng điện tức thời.(theo sách giáo khoa vật lý).
2. Công thức tính công suất tức thời:
– Công suất tức thời của đoạn mạch xoay chiều
- Xét mạch điện xoay chiều có cường độ i đi qua
- Với dòng điện không đổi thì: P = UI = U2/R =I2R
- Cường độ dòng điện tức thời: i = I√2cos(ωt) Đơn vị: A
- Điện áp tức thời : u = U√2cos(ωt + φ) Đơn vị: V
- Công suất tức thời tại thời điểm t: P(t) = ui = I.√2cos(ωt).U√2cos(ωt + φ) = UIcosφ + UIcos(2ωt + φ)
- P(t) biến thiên điều hòa với tần số 2f
- Pmax = UI(cosφ+1)
– Công suất tức thời của lực hồi phục
Một con lắc lò xo có độ cứng k, dao đông với biên độ góc A, li độ x, vận tốc v. Ta có:
x= Acos(ωt + φ)
v=x’ = -Aωsin(ωt + φ)
Fđh = k.x
Công suất tức thời của lực hồi phục P= F.v = k.x.v = – k. Acos(ωt + φ).Aωsin(ωt + φ)
= k.ωA2.cos(ωt+φ).cos(ωt+φ+π/2) = [kωA2.cos(2ωt+2φ+π/2)]/2
→Pmax=k.ωA2/2
– Công suất tức thời của trọng lực
Một vật có trọng lượng m, được treo vào một con lắc lò xo có độ cứng k. Con lắc lò xo giao động với biên độ A, vận tốc v. Công suất tức thời của trọng lực sẽ được tính theo công thức: P = mgv. Công suất tức thời cực đại Pmax = mgωA =kgωA/ω2 =kgA/ω
3. Ví dụ về bài toán công suất tức thời:
Một vật có khối lượng m = 2 kg rơi tự do từ độ cao h = 10 m. Bỏ qua sức cản của không khí, lấy g = 10 m/s . Hỏi sau thời gian 1,2 s trọng lực đã thực hiện một công bằng bao nhiêu? Tính công suất trung bình của trọng lực trong thời gian 1,2 s và công suất tức thời của trọng lực tại thời điểm t = 1,2 s.
Chúng ta có thể giải như sau:
Quãng đường rơi sau 1,2 s: s = gt = 7,2 m.
Công của trọng lực: A = Pscos0 = mgs = 144 J.
Công suất trung bình: = 120 W.
Công suất tức thời tại thời điểm t = 1,2 s:
v = gt = 12 m/s; P = mgv = 240 W
