Що таке важіль? Правило важеля і його значення ККД

Коефіцієнт корисної дії механізму

Часто можна зустріти задачі з фізики, які передбачають розрахунок ККД важеля. Під ККД будь-якого механізму розуміють відношення корисної і витраченої робіт, тобто:

ККД = Ап/Аз*100 %

Як видно з рівності, величину ККД часто виражають у відсотках.

Стосовно нагоди важеля одержуємо, що корисна робота пов’язана з подоланням сили опору R, якою може бути вага деякого тіла:

Ап = R*h1

Де h1 – висота підйому плеча dR.

Витрачена робота пов’язана з переміщенням плеча dF при дії сили F. Вона розраховується за формулою:

Аз = F*h 2

Де h2 – висота, на яку опуститься плече dF. Тоді для розрахунку ККД отримуємо формулу:

Дивіться також:  Що означає вираз «риба гниє з голови»?

ККД = R*h1 /(F*h 2) *100 %

Нескладно показати з геометричних міркувань, що:

dF/dR = h2/h1

Це означає, що витрачена і корисна роботи повинні бути рівні один одному, і, як наслідок, ККД важеля складе 100 %.

Насправді значення ККД завжди менше 100 %, оскільки присутні різного роду сили тертя (тертя в повітрі, в осі обертання). В результаті тертя частину витраченої роботи витрачається на нагрів деталей важеля, що призводить до зниження величини корисної роботи.

Сторінка: 1 2