Công cụ tính công (W = Fs)
Giải công thức tính công W = Fs để tìm công, lực, hoặc quãng đường. Nhập 2 trong 3 giá trị, công cụ tự tính giá trị còn lại kèm các bước giải chi tiết.
Công thức tính công
Trong vật lý, công là năng lượng được truyền khi một lực làm vật dịch chuyển một quãng đường:
- W — công, đơn vị joule (J)
- F — lực tác dụng theo hướng chuyển động, đơn vị newton (N)
- s — quãng đường dịch chuyển theo hướng của lực, đơn vị mét (m)
Nhập 2 trong 3 giá trị và để trống giá trị còn lại; công cụ sẽ giải và hiển thị bước thay số.
Ví dụ minh hoạ
Một lực 50 N đẩy một thùng hàng đi 4 m trên sàn. Công sinh ra là bao nhiêu?
- Công thức: W = Fs
- Thay số: W = 50 × 4
- Kết quả: W = 200 J
Giải ngược
Cùng công thức đó có thể biến đổi để tìm lực hoặc quãng đường khi biết công:
- Lực: F = W / s — nhập W và s, để trống F.
- Quãng đường: s = W / F — nhập W và F, để trống s.
Ví dụ: công 200 J sinh ra trên quãng đường 4 m nghĩa là F = 200 / 4 = 50 N. Và công 200 J do lực 50 N sinh ra nghĩa là s = 200 / 50 = 4 m.
Những nhầm lẫn thường gặp
- Nhầm công với lực. Lực (N) là một cú đẩy hoặc kéo; công (J) là lượng năng lượng mà cú đẩy hoặc kéo đó truyền đi qua một quãng đường — không di chuyển thì không sinh công, dù lực có lớn đến đâu.
- Bỏ qua hướng. Chỉ thành phần lực theo hướng chuyển động mới tính vào công. Đẩy thẳng xuống một xe đẩy chỉ di chuyển theo phương ngang thì công theo công thức đơn giản này bằng 0.
- Lẫn lộn đơn vị. Foot-pound, calo, hay erg cần được đổi sang joule, newton, và mét trước khi dùng công cụ này.
Ứng dụng thực tế
Công là cầu nối giữa lực và năng lượng: động năng mà một vật nhận được bằng đúng công tổng hợp tác dụng lên nó (định lý công–động năng), và nâng một khối lượng chống lại trọng lực sẽ tích trữ công đó dưới dạng thế năng hấp dẫn. Công cũng là nền tảng của công suất (công trên mỗi đơn vị thời gian) và liên hệ trực tiếp với lực — xem thêm động lượng và áp suất là các đại lượng khác dựa trên lực.
Câu hỏi thường gặp
- Công thức tính công trong vật lý là gì?
- Công bằng lực nhân quãng đường: W = Fs, trong đó W là công (đơn vị joule, J), F là lực tác dụng (newton, N), và s là quãng đường vật dịch chuyển theo hướng của lực (mét, m).
- Làm sao tính lực khi biết công và quãng đường?
- Biến đổi công thức thành F = W / s. Nhập công và quãng đường, để trống ô lực, công cụ sẽ tự động tính giúp bạn.
- Công cụ này dùng đơn vị gì?
- Dùng đơn vị SI xuyên suốt — joule (J) cho công, newton (N) cho lực, và mét (m) cho quãng đường. Hãy đổi các đơn vị khác (foot-pound, erg, centimét) sang SI trước khi nhập.
- Công có giống năng lượng không?
- Có — công và năng lượng dùng chung đơn vị joule. Công chính là lượng năng lượng được truyền cho hoặc lấy đi khỏi một vật bởi một lực tác dụng qua một quãng đường.
- Tại sao không thể để trống 2 ô cùng lúc?
- Công cụ chỉ giải được đúng một ẩn số từ hai giá trị đã biết. Nếu để trống 2 ô, sẽ có vô số cặp (F, s) cho cùng một W, nên chỉ để trống đúng một biến bạn muốn tìm.
- Nếu lực và hướng di chuyển không cùng phương thì sao?
- Công cụ này giả định lực tác dụng đúng theo hướng chuyển động. Nếu lực lệch một góc, chỉ thành phần lực theo hướng dịch chuyển sinh công — trường hợp đó cần công thức W = Fs·cos(θ), ngoài phạm vi công cụ đơn giản này.
- Công có thể âm không?
- Có. Nếu lực tác dụng ngược chiều chuyển động (như ma sát làm vật chậm lại), công sinh ra trên vật sẽ mang giá trị âm.