第三節(jié) 機(jī)械效率
1.總工作、有用工作、額外工作
1.1總功:使用機(jī)器時(shí),電源在機(jī)器上所做的功稱(chēng)為總功。 由 W 表示。
1.2 有用功:使用機(jī)器時(shí),機(jī)器對(duì)物體所做的功或?qū)θ擞杏玫墓νǔ7Q(chēng)為有用功,用W表示。有用功。
例如,當(dāng)用滑輪提升重物時(shí),是通過(guò)克服物體的重力來(lái)完成功的; 當(dāng)滑輪用來(lái)拉動(dòng)物體在水平面上移動(dòng)時(shí),是通過(guò)克服物體與水平面之間的摩擦力來(lái)完成功的。
1.3 額外功:使用機(jī)器時(shí),機(jī)器為克服自身重力和摩擦力而必須做的、對(duì)人無(wú)用但又不得不做的功斜面滑輪組的機(jī)械效率公式,稱(chēng)為額外功。
例如,使用滑輪組時(shí),為克服動(dòng)滑輪的重量、繩索重量以及滑輪組各部分的摩擦力而做的功就是額外的功; 當(dāng)使用斜面時(shí)斜面滑輪組的機(jī)械效率公式,克服斜面和物體之間的摩擦力所做的功也是額外的功。
1.4這三者之間的關(guān)系是:
總工作=有用工作+額外工作,
即W總計(jì)=W有用+W額外。
1.5 注意:在區(qū)分有用的工作和額外的工作時(shí),我們必須看工作的目的。 為實(shí)現(xiàn)人們的目的所做的工作稱(chēng)為有用的工作,其余的工作稱(chēng)為額外的工作。
2、機(jī)械效率的物理意義
2.1機(jī)械效率的定義:用機(jī)械做功時(shí),有用功與總功的比值稱(chēng)為機(jī)械效率。
2.2字母表示及計(jì)算公式:通常用百分比表示,字母η代表機(jī)械效率。
則 η = W 有 / W 總計(jì) × 100%。
3、影響機(jī)械效率的因素及提高機(jī)械效率的方法
3.1 當(dāng)W不變時(shí),另外改變W可以改變機(jī)械效率。 W額外與機(jī)器本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 因此,減輕動(dòng)滑輪的重量、保持良好的潤(rùn)滑、減少輪與軸的摩擦等都是減少額外工作、提高機(jī)械效率的有效措施。
(2)當(dāng)W不變時(shí),即機(jī)械裝置不變時(shí),改變W是有用的,也可以改變機(jī)械效率。 即增加提升物體的重量可以增加有用功,從而提高機(jī)械效率。 增加有用功的主要途徑是使機(jī)械盡可能滿負(fù)荷工作。