§65. Коэффициент полезного действия механизма

Вопросы

1. Какую работу называют полезной, какую — полной?

Ответ:

Полезная работа − это работа выполненная с затратой энергии на то действие, которое планировалось, без потерь, скажем на нагрев, на силу трения.
Полная работа − вся работа, которую совершили при приложении силы.

2. Почему при применении механизмов для подъёма грузов и преодоления какого−либо сопротивления полезная работа не равна полной?

Ответ:

Так как механизмы и среда вокруг нас не обеспечивают идеальных условий, то обязательно получается так, часто полная работа больше, чем полезная. Ведь часть энергии тратится на силы трения, на тепло, то есть на то, на что мы не планировали тратить силу.

3. Что такое коэффициент полезного действия механизма?

Ответ:

Если сравнить полную и полезную работу, получим КПД (коэффициент полезного действия). Сравнивают через отношение поделив полезную работу, на полную 100%.
$η =\frac{А_{п}}{А_{з}}$ * 100%;
где η − коэффициент полезного действия механизм, $А_{п}$ − полезная работа, $А_{з}$ − полная (затраченная) работа.
Итак, КПД выражают в процентном соотношении и обозначают греческой буквой η (читается «эта»):

4. Может ли коэффициент полезного действия быть больше единицы? Ответ обоснуйте.

Ответ:

Нет, так как полезная работа никогда не будет больше полной.
$η =\frac{А_{п}}{А_{з}}$ * 100%.
Всегда получается так, что совершённая полезная работа несколько меньше полной (затраченной) работы. Именно поэтому КПД не может быть больше 1.

5. Как можно увеличить коэффициент полезного действия?

Ответ:

Уменьшая потери любыми способами от исключения сил трения, до создания идеальных условий и изменения конструкции механизма, мы можем повысить КПД.