机械效率公式

机械效率公式:η=(W有用/W总)×100%。推导式:η=G/(G+G动),η=f/(nF),η=G物h/(FL)。

机械效率公式

机械效率是指机械在稳定运转时,机械的输出功(有用功量)与输入功(动力功量)的百分比。我们把有用功和总功的比值叫做机械效率。用符号η表示,计算公式为η=W有/W总×100%。

有用功(W有用=Gh)

额外功(克服动滑轮重,绳重和摩擦力所做的功

①W额外=W总-W有用

②若不计绳重,摩擦力,W额外=G动h

总功(W总=FS)

求滑轮组的机械效率:η=W有/W总=W有/(W有+W额)=(不计绳重及摩擦)Gh/(Gh+G动h)=G/(G+G动)

常用的推理公式

①滑轮组

1)提升重物:

η=G物/(nF)。式中的n为作用在动滑轮上绳子股数,F为作用在绳子自由端的拉力,下同。

η=G物/(G物+G动)。式中的“G动”为动滑轮重

2)平移重物:

η=f/(nF)。式中的f为物体与水平面之间的摩擦力

②斜面

η=G物h/(FL)。式中h为斜面高,F为沿斜面向上拉力,L为斜面长。

滑轮组的机械效率公式

W总=W有+W额

W总=动力对机械做的功

W有=机械对物体做的功

W额=克服机械自身重力、摩擦力做的功

η=W有/W总(任何机械都不可避免的做额外功,有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1。机械效率通常用百分数表示)

当用滑轮组提升重物时,提升高度为h,则机械效率=Gh/(Fnh),即有用功=Gh,总功=Fnh。当用滑轮组拉动重物时,拉重物走动距离为S,重物受到的摩擦力为f,则机械效率=fs/(Fns),即有用功=fS;总功=FnS。其中的n值是承担动滑轮组绳子的段数。

常见效率

喷气推进系统:16%-24%

起重机:40%-50%

内燃机(汽油发动机):22%-27%

柴油发动机:28%-30%

涡轮水泵:60%-80%

滑轮组:50%-70%

电动机:70%

火箭:49%~52%

机械功率是表示机械做功快慢的物理量,而效率是表示机械在能量利用率高低方面的物理量。功率大的机械,效率不一定高。例如,蒸汽机车的功率比摩托车的功率大,但这种机车的效率却比摩托车的效率低。功率和效率是互不相关、互不依赖的物理量。同一机械的功率可变,但效率是不变的。对于某个机械来说,铭牌都标有它的最大输出功率。使用时不得超过这个数值,但它不一定工作在这一功率上,因此常将机械在某一时刻的瞬时功率或某段时间内的平均功率,称为机械的实际功率。

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