滑轮组机械效率与什么因素有关
任何机械都存在机械效率问题,在中学阶段,最典型的就是讨论滑轮组的机械效率。而滑轮组机械效率与什么因素有关?这是这篇文章我们要重点研究的内容。
滑轮组机械效率与什么因素有关
滑轮组的机械效率的高低可能与提起的物重、动滑轮的重、绳重、摩擦有关。
无论你用同一滑轮组吊起一根绣花针或一个重量远远大于动滑轮的重物,你都需要把动滑轮举上去。
还要克服绳重与摩擦,前者额外功远远大于有用功,其机械效率几乎为零,后者额外功在总功中占的比值就小得多,所以物重越大,机械效率就越高。
主要因素:物体重力一定时,动滑轮越重,机械效率越低,动滑轮重一定时,物体重力越大,机械效率越高。
滑轮组简介
滑轮组的省力程度取决于绳子股数,重物和动滑轮的总重由n股绳子承担,提起重物所需的力量是总重的1/n。滑轮组的使用效果受绳子的绕法影响,机械效率则由被拉物体重力、动滑轮重力及摩擦等因素决定。机械效率通常小于1,以百分数表示。滑轮组广泛应用于各种场合,如建筑工地、运输、舞台设备等。在舞台设备中,滑轮组可以用于提升重物,调整灯光和音响设备的位置,以及控制幕布的升降。
滑轮组机械效率相关公式
①有用功:W有用=Gh
②总功:W总=Fs
③额外功:W额外=W总-W有用
④s=nh(其中n是绳子段数,h是重物上升高度。)
⑤滑轮组机械效率公式:η=(W有用/W总)×100%;η=(W有用/W总)×100%=(G/nF)×100%
基础知识:机械效率记忆顺口溜
有用总功算比值,机械效率小于1,
效率功率省费力,本质不同无联系,
人拉绳子滑轮动,滑轮再把物体升,
升高物体功有用,人拉绳子做总功,
不计摩擦和绳重,提升动轮额外功,
同一滑组增物重,机械效率要提升,
不同滑组同物体,动轮越重效率低,
滑组移物水平动,克服摩擦功有用,
推拉物体沿斜面,物体升高到顶端,
人推物体做总功,包含额外和有用,
物体升高功有用,摩擦产生额外功,
根据W额=fl公式,变形可算摩擦力。
注释:
1、机械效率是有用功和总功的比值,机械效率总是小于1。
2、机械效率、功率、省费力是三个完全不同的概念,它们之间没有必然的联系。功率大的机械效率不一定高,省力的机械效率也不一定高。
3、利用滑轮组提升物体时,人拉绳子对滑轮组做功,滑轮组再提升物体做功。
4、升高物体做的功是有用功W有=Gh,人拉绳子做的功是总功W=Fs。
5、不计摩擦和绳重的情况下,提升动滑轮做的功是额外功W额=G动h
6、同一滑轮组提升重物,物体越重,滑轮组的机械效率越高。
7、不同的滑轮组提升同一物体,动滑轮越重,机械效率越低。
8、用滑轮组在水平面内移动物体,克服物体和水平面间的摩擦做的功是有用功W有用=fs。
9、利用斜面升高物体时,沿斜面推拉物体,把物体升高到斜面的顶端。
10、人推动物体做的功是总功W总=Fl,包括额外功和总功。
11、升高物体做的功是有用功W有=Gh。克服物体和斜面之间摩擦做的功是额外功W额=fl。
12、根据公式W额=fl,变形可以计算出摩擦力的大小。