Сохранение работы, КПД механизмов
Бесплатный сыр бывает только в мышеловке. Ни один механизм не даёт выигрыша в работе: во сколько раз выигрываем в силе — во столько проигрываем в расстоянии.
Выигрыш в силе = проигрыш в расстоянии.
Ни один простой механизм не даёт выигрыша в работе. Во сколько раз выигрываем в силе — во столько раз проигрываем в расстоянии.
A₁ = A₂ → F₁·s₁ = F₂·s₂
Если рычаг даёт выигрыш в силе в 3 раза (F₂ = 3F₁), то точка приложения силы F₁ проходит путь в 3 раза больше (s₁ = 3s₂).
Не вся работа полезна — часть теряется.
Коэффициент полезного действия (КПД) — это отношение полезной работы к затраченной.
η = Aполез / Aзатр · 100%
Полезная работа — та, ради которой используется механизм. Затраченная — полная работа, совершённая механизмом.
КПД всегда < 100%, так как часть работы тратится на преодоление трения и других сопротивлений.
Aполез = m·g·h (подняли груз на высоту h)
Aзатр = F·l (тянули вдоль наклонной длиной l)
η = mgh / (F·l) · 100%