Fórmula de derivación de la eficiencia mecánica

Palanca: trabajo útil W útil=Gh

Trabajo extra (el trabajo realizado por la fuerza de fricción para vencer la gravedad de la propia palanca W extra=W total-W útil)

Trabajo total (W total = FS)

Polea: trabajo útil (W útil =Gh)

Trabajo extra (el trabajo realizado para superar el peso del polea móvil, el peso de la cuerda y el rozamiento

①W extra = W total - W útil

② Si ​​no se incluyen el peso de la cuerda y el rozamiento, W extra = G en movimiento h)

Trabajo total (W total =FS)

Inclinación: Trabajo útil (W útil=Gh)

Trabajo extra (trabajo realizado para superar la fricción

①W extra=W total - W es útil

②W extra = fL)

Nota: f se refiere a la fuerza de fricción L se refiere a la longitud de la pendiente

Trabajo total (W total = FL) Nota F se refiere a la fuerza de tracción

Cálculo de la eficiencia mecánica

Palanca: η=W útil÷W total=Gh÷ FS

Donde G es la gravedad del peso levantado, h es la altura a la que se eleva el peso, F es la potencia y s es la distancia recorrida por el punto de acción del poder.

Juego de poleas o ruedas:

① Levantamiento de objetos pesados:

1, η=W útil÷Wtotal=Gh÷FS=G÷nF

2. Excluyendo el peso de la cuerda, fricción η = Gh÷ (Gh G mueve h) = G÷ (G G mueve)

② Tirar objetos horizontalmente y a velocidad constante: η = W útil ÷ W total = fs objeto÷Fs cuerda=f÷nF

Pendiente:

①η=W útil÷W total=Gh÷FL

②η=Gh÷(Gh fL )

Información ampliada:

Factores que afectan la eficiencia mecánica del bloque de poleas

Por ejemplo, el factor principal que afecta la La eficiencia mecánica del bloque de poleas es el peso del objeto, seguido del peso de la polea, el peso de la cuerda y la fricción. Ya sea que utilice el mismo bloque de polea para levantar una aguja de bordar o un objeto pesado mucho más pesado que la polea móvil.

Es necesario levantar la polea móvil, y además hay que superar el peso de la cuerda y la fricción. El trabajo extra de la primera es mucho mayor que el trabajo útil, y su eficiencia mecánica es casi nula. La relación entre trabajo extra y trabajo total de este último es mucho menor, por lo que cuanto más pesado sea el objeto, mayor será la eficiencia mecánica.

Factores principales: Cuando la gravedad del objeto es constante, cuanto más pesada es la polea móvil, menor es la eficiencia mecánica. Cuando el peso de la polea móvil es constante, mayor es la gravedad del objeto. mayor será la eficiencia mecánica.

Importancia

(1) La eficiencia mecánica es uno de los indicadores importantes que refleja la calidad del rendimiento mecánico. El trabajo total es igual a la suma del trabajo útil y el trabajo extra, por lo que el trabajo útil sólo representa una parte del trabajo total. Obviamente, cuanto mayor sea la proporción de trabajo útil, mayor será la tasa de utilización del trabajo total por parte de la máquina y mejor será el rendimiento de la máquina. En física, la eficiencia mecánica se utiliza para expresar la tasa de utilización del trabajo total de la máquina.

(2) Al calcular la eficiencia mecánica, preste atención al significado del nombre de la cantidad física. Trabajo total: El trabajo realizado por la potencia de la máquina se llama trabajo de potencia, también llamado trabajo de entrada. Máquina ideal: W total = W útil, W entrada = W salida, W dinámica = W resistencia. Maquinaria real: W total = W útil W extra, W entrada = W salida W extra, W dinámica = W resistencia útil W resistencia inútil.

Según la fórmula, podemos ver que si el trabajo útil se mantiene sin cambios, podemos aumentar la eficiencia mecánica reduciendo el trabajo adicional (reducir el peso propio de la máquina y reducir la fricción de la máquina), ( Por ejemplo, usamos un balde de plástico liviano para golpear la máquina (agua, en lugar de usar baldes de hierro pesados ​​para buscar agua, este es el principio utilizado).

Si el trabajo adicional se mantiene sin cambios, podemos mejorar la eficiencia mecánica aumentando el trabajo útil (por ejemplo, al estudiar la eficiencia mecánica del polipasto, encontraremos que el mismo polipasto levanta más peso; objetos, cuanto mayor sea la eficiencia mecánica, esta es la razón).

Por supuesto, sería mejor si se pudiera reducir el trabajo extra y aumentar el trabajo útil. Mejorar la eficiencia mecánica de los equipos mecánicos tiene una importancia práctica importante.

η=W有/WTotal×100= Gh/FS×100

Referencia: Enciclopedia Baidu - Eficiencia mecánica