Hatékonysági tényező
A mechanika "aranyszabálya" szerint egyetlen mechanizmus sem nyer munkát. De néhány "munkaveszteség" nem kerülhető el. Tekintsünk egy egyszerű példát.
Hagyja, hogy egy személy egy fix blokkban emelje fel a P = 200 N súlyt magasságonként h = 10 m.
A tökéletes munka az ember által a kábel szabad végéhez alkalmazott erő által végzett munka. Ha nem volt súrlódás blokk, amikor felemeli egy terhelést egy személy húzza kötelet erővel egyenlő a tömeg a rakomány (200 N). Azonban, a súrlódás következtében az ember kellett húzni a kábelt nagyobb erővel, például 250 N teheremelő 10m, egy személy húzta a kötelet ugyancsak 10 m. Ezért az elvégzett munka ász = Fh = 250 N · m 10 = 2500 J = 2,5 kJ.
A kísérletek azt mutatják, hogy a hasznos munka mindig kevésbé tökéletes. Egy dolog, amit már tudunk erről a súrlódásról. A második ok az, hogy maguk a mechanizmusok és azok részei vannak tömeggel. Például teheremelésnek révén a mobil egység, szükséges, valamint a rakomány és a lift egység, és így ez szükséges ahhoz, hogy az „extra” munka.
Az arány az hasznos munkát, hogy tökéletes Apol Aces, százalékban kifejezve, és η jelöli nevezett teljesítmény együtthatója (COP): η = Apol / ász · 100%.
Például a fent említett rögzített blokk esetében
A fenti okok miatt bármely valódi mechanizmus hatékonysága kevesebb, mint 100%.
A mechanizmus hatékonysága empirikusan található (lásd a 13. számú laboratóriumi lapot). De a hatékonyság megtalálható a számítások segítségével.
Amikor 100 kg-os, 9 m-es magasságú rakodót emeltek egy álló blokk használatával, 10 kJ-t hajtottak végre. Mi az egység hatékonysága?
A kar felemelt rakomány 80 kg 2 méter. A kifejtett erő a másik karja a kar, a munka készült 2 kJ. Mi a kar hatékonysága?
Hajlított síkon 50 kg súlyú rakományt felemelnek, 250 N erővel, a sík mentén. Mi a sík hatékonysága, ha hossza 10 m és a magasság 3 m?
házi feladat
Feladat 1. Válaszolj a kérdésekre.
- Mi a hatékonyság?
- A hatékonyság nagyobb vagy egyenlő lehet 100% -kal. Indokolja meg a választ.
- Egy álló egység segítségével 120 kg súlyú rakomány emelkedik fel. Milyen erőt alkalmaznak, ha az egység hatékonysága 0,8?
- Egy álló egység segítségével 50 kg terhelés felemelkedik, 600 N erő hatására. Mi a készülék hatékonysága?
2. feladat Megoldja a rebus-t.
A csatolt fájl a "Prezentáció". A fájlt bármikor kényelmesen letöltheti.