1. 任何機械的機械效率都不可能達到100%,那人在跑步的時候機械效率是多少
使用任何機械都不可避免地要做額外功,有用功跟總功的比值叫機械效率。如果用(W有)表示有用功,(W總)表示總功,η表示機械效率,(常用百分率來表示)η=W有/W總*100%,則有用功總是小於總功,所以機械效率總是小於1。
基本信息
中文名稱
機械效率
外文名稱
mechanical efficiency
目錄
1基本概念
2功的公式
3基本思路
4其他資料
折疊編輯本段基本概念
任何機械本身都受到力的作用,相對運動的零件間又存在摩擦,所以使用任何機械,除了做有用功(W有)外,都不可避免地要做額外功(W額)。這時動力所做的總功(W總)等於有用功加額外功。所以機械效率總小於1。有用功跟總功的比值叫機械效率。
折疊有用功
有用功指的是我們需要的,有價值的功。
折疊額外功
無用功指的是對人們既無利用價值又不得不做的功,如摩擦力,機械自身重力,裝有用東西的物體。
折疊總功
總功指有用功和額外功的總和機械效率等於有用功與總功之比,用公式來表示,其中η表示機械效率,W有用表示有用功,W總表示總功。注意:由於有用功總小於總功,所以機械效率總小於1。
對於機械繫統的效率計算,如果系統是由幾個機器或機構簡單串聯而成,則系統的總效率是各個機器或機構效率的連乘積。(乘法原理)如果系統的組成比較復雜,可應用功率流的概念求出輸出功和輸入功的關系,從而求得機械繫統的總u
求滑輪組的機械效率:η=w有/w總=w有∕w有+w額=Gh/Gh+G動h=G/(G+G動)
第一種公式
η = W有用/W總×100% = Gh/Fs = Gh/Fnh= G/Fn= G/(G物體重量+G動滑輪) =G/G總
∵F=1/n·G總
G為物重,
h為物體上升的高度,
F為拉力大小,
s為繩子上升的高度,
n是繩子繞數(與動滑輪相連的)。
折疊第二種公式
或:
η=W有用/W總×100%
=Gh/G總h
=Gh/(G+Go)h
=G/(G+Go)
G+Go為動滑輪與物體總重,
Go為動滑輪重。
折疊斜面機械效率公式
η=W有用/W總=Gh/Fl G為物重,h為斜面豎直高度,F為拉力大小,l(long)為斜面長度。
機械效率與許多因素有關。比如滑輪組的機械效率,影響它的最主要的因素是物重,其次才是滑輪重、繩重和磨擦。無論你用同一滑輪組吊起一根綉花針或一個重量遠遠大於動滑輪的重物,你都需要把動滑輪舉上去,還要克服繩重與磨擦,前者額外功遠遠大於有用功,其機械效率幾乎為零,後者額外功在總功中占的比值就小得多,所以物重越大,機械效率就越高。
意義
(1)機械效率是反映機械性能的優劣的重要標志之一。總功等於有用功與額外功之和,因而有用功只佔總功的一部分。顯然,有用功所佔比例越大,機械對總功的利用率就越高,機械的性能就越好。物理中,用機械效率來表示機械對總功得了利用率。
(2)在計算機械效率時,注意物理量名稱所標志的意義。總功:即動力對機械所做的功,稱之為動力功,也叫輸入功。理想機械:W總=W有用,W輸入=W輸出,W動=W阻。實際機械:W總=W有用+W額外,W輸入=W輸出+W額外,W動=W有用阻力+W無用阻力
折疊