摘要:在滑車架機械效率的估算中,如何分辨有用功、總功和額外功;如何進行有用功、總功和額外功的估算。成為滑車架機械效率進一步估算的障礙。本文就旨在于解決這種障礙,打好機械效率估算的基礎(chǔ)關(guān)。
知識重現(xiàn):
1、在數(shù)學(xué)學(xué)中我們把有用功與總功的比值稱作機械效率,機械效率用符號η表示,機械效率用百分率來表示。
2、機械效率的估算公式:η=W有/W總
3、機械效率的大小為何總是大于1?
由于使用任何機器都不可防止的要做額外功,有用功總是大于總功,所以機械效率總是大于1。
舉例說明
例題1剖析
1、有用功的估算
如圖所示,借助滑車架提起重物,拉力F是克服重力做功,所以,克服重力所做的功就是有用功,
估算公式為:W有=Gh或則是W有=W總-W額
2、額外功的估算
在提起重物的過程中,拉力F還克服機械間的磨擦做功,還提起動滑輪和繩子做功,這種功都是沒有用的功,所以這種功都稱為額外功。
估算公式為:W額=W總-W有
若試卷中已知“不計繩重及磨擦”時,額外功的估算公式還有W額=G動h,即提起動滑輪所做的功。
3、總功的估算
拉力F在提起重物的過程中,除了做了有用功,同時也做了額外功,所以拉力F所做的功,既包含有用功,也包括有額外功,可見,拉力F做的功就是總功。
估算公式為:W總=W有+W額
或則是W總=Fs(s為繩子自由端聯(lián)通的距離)
4、機械效率的估算
l通常估算公式:η=W有/W總=Gh/Fs=G/Fn(n為承當動滑輪的繩子段數(shù)。在滑車架中,有關(guān)系式s=nh)
l若試卷中已知“不計繩重和磨擦”,則額外功就是提起動滑輪所做的功,此時,η=W有/W總=G/(G+G動)
l若試卷中已知“不計繩重和磨擦,不計動滑輪重”時,機械效率為100%滑輪的機械效率公式,此時F=G/n
例題2剖析
1、有用功的估算
如圖所示,借助滑車架帶動物體運動時,拉力F是克服磨擦力做功,所以,克服磨擦力所做的功就是有用功,
估算公式為:W有=fs(s是物體聯(lián)通的距離)
或則是W有=W總-W額
2、額外功的估算
在帶動物體運動的過程中,除了帶動物體運動做功,并且還克服機械間的磨擦做功,這種功都是沒有用的功,所以這種功都稱為額外功。
注意:此種情況下,拉力F沒有克服重物A、動滑輪和繩子的重力做功。由于重物A、動滑輪和繩子的重力方向是豎直向上的,它們在重力的方向上沒有聯(lián)通距離,重力就沒有做功。
估算公式為:W額=W總-W有
若試卷中已知“不計磨擦”時,額外功為零,機械效率是100%。
3、總功的估算
拉力F在提起重物的過程中,除了做了有用功滑輪的機械效率公式,同時也做了額外功,所以拉力F所做的功,既包含有用功,也包括有額外功,可見,拉力F做的功就是總功。
估算公式為:W總=W有+W額或則是W總=Fs(s為繩子自由端聯(lián)通的距離)
4、機械效率的估算
(1)通常估算公式:η=W有/W總=fs'/Fs=f/Fn(s'為物體A聯(lián)通的距離,s為繩子自由端聯(lián)通的距離,n為拉著動滑輪的繩子段數(shù))
(2)當滑車架橫放,而且是克服磨擦力做功時,假若試卷中已知“不計磨擦“時,沒有做額外功,拉力F和磨擦力的關(guān)系是F=f/n(n為帶動滑輪的繩子段數(shù))
學(xué)因而用
有興趣的看官,請在評論區(qū)完成下述任務(wù),相信您的解題能力一定會增強.
1、寫出本文兩道例題的估算結(jié)果。
2、請參考本文的例題剖析,完成右圖中的“練一練”,相信你,一定行!加油喲!