不计绳重和摩擦的机械效率公式是:η=W有用/W总。相关例题:
有一滑轮组,把重为G的物体挂在绳子上,人用力F拉绳端,使物体在水平地面上匀速移动,人做的额外功是克服滑轮组的摩擦力所做的功,此时滑轮组的机械效率为75%,则动滑轮的重力为多少?
假设人的拉力为F,动滑轮的个数为n,则有:
W总=Fs
W有用=Gh
W额外=fS
根据机械效率的定义,η=W有用/W总=Gh/Fs
已知η=75%且不计绳重和摩擦,所以有:
G/nF=75%
又因为f=0.5F(这是滑动摩擦力的一般公式)
联立以上三式可得:G=3F
所以,如果人用F的力拉动绳子,那么动滑轮的重力就是3F减去物体的重力。
以上就是关于不计绳重和摩擦机械效率公式和相关例题的解答。请注意,这个公式只适用于忽略绳重和摩擦的情况,如果需要考虑这些因素,那么需要使用其他公式。
不计绳重和摩擦的机械效率公式为:η=W有用/W总。其中,W有用表示人们所做的有用功,W总表示总功。
相关例题:
例题:有一个重为G的物体在水平地面上,用动力臂为L1、阻力臂为L2的杠杆来提升它。已知动力为F,且L1>L2,则该杠杆的机械效率为多少?
解答:根据机械效率公式,有η=G×h/F×L1,其中h为物体提升的高度。因为L1>L2,所以杠杆是省力杠杆,有用功(即物体被提升的重力)较大,所以机械效率也较高。
注意,在实际应用中,由于存在绳重和摩擦等额外因素,机械效率会略有下降。但通过合理的设计和操作,仍然可以获得较高的机械效率。
机械效率公式:机械效率=有用功/总功。其中,有用功是指对我们有用的那部分能量;总功则是机械做功时消耗的全部能量。
常见问题:
1. 为什么机械效率总是小于1?
答:因为机械在做功过程中会不可避免地存在能量的损耗,比如机械本身的摩擦等。
2. 如何提高机械效率?
答:可以通过减小机械内部的摩擦,选择合适的机械结构,增加零件的润滑条件等方式,来提高机械效率。
例题:
在某建筑工地,工人使用滑轮组将重为1200N的物体G匀速提升5m。已知动滑轮重为400N(不计绳重和摩擦),则工人做的有用功为多少?绳端移动的距离为多少?机械效率为多少?
解析:
1. 有用功:W有用=Gh=1200N×5m=6000J
2. 绳端移动的距离:s=2h=2×5m=10m
3. 总功:W总=Fs=400N×10m+6000J=6600J
4. 机械效率:η=(W有用/W总)×100%=60%
答案:工人做的有用功为6000J,绳端移动的距离为10m,机械效率为60%。
注意事项:在使用机械时,要注意选择合适的机械结构,增加零件的润滑条件,减小机械内部的摩擦,以减少能量的损耗,提高机械效率。同时,使用机械时要注意安全,遵守相关安全规定。
