Коэффициент полезного действия

Конспект по физике для 7 класса «Коэффициент полезного действия «. ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое полная и полезная работа. Что такое коэффициент полезного действия механизма. Как определить КПД простого механизма.

Конспекты по физике    Учебник физики    Тесты по физике


Коэффициент полезного действия

На предыдущих уроках мы познакомились с простыми механизмами. Изучая их принцип действия, мы не учитывали вес рычагов, блоков и других частей механизмов, а также существующую силу трения и т.п. Условия работы механизмов, при которых не учитывают все эти факторы, называют идеальными. В этих условиях вся работа, совершённая приложенной силой (эту работу называют полной или совершённой), равна полезной работе по подъёму грузов или преодолению какого-либо сопротивления.

ПОЛНАЯ И ПОЛЕЗНАЯ РАБОТА

На практике совершённая с помощью механизма полная работа всегда несколько больше полезной работы.

При использовании наклонной плоскости часть от полной работы тратится на работу против сил трения.

При работе рычага часть полной работы затрачивается на совершение работы против сил трения, а также на совершение работы по перемещению самого рычага, на который действует сила тяжести.

При подъёме грузов с помощью блоков часть полной работы также затрачивается на работу против сил трения. Другая часть полной работы тратится на перемещение перекинутой через блок веревки. Если же мы используем подвижный блок, то ещё совершаем дополнительную работу по его подъёму, так как на него действует сила тяжести.

Какой бы механизм мы не взяли, полезная работа Ап, совершённая с его помощью, всегда составляет лишь часть полной (затраченной) работы Аз:   Ап < Аз,   или Апз < 1.

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ

Характеристику механизма, определяющую какую долю полезная работа составляет от полной, называют коэффициентом полезного действия механизма — КПД.

Для определения КПД нужно полезную работу разделить на полную. КПД обозначают греческой буквой η (читается «эта»). КПД можно выражать либо в процентах, либо числом, которое меньше единицы.

КПД любого механизма всегда меньше 100 %. Конструируя механизмы, люди стремятся увеличить их КПД. Для этого, например, уменьшают массу движущихся частей и трение между деталями. Созданы машины и механизмы, у которых КПД достигает 95–99 %. Но построить машину с КПД, равным 100 %, невозможно.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ

Пусть на коротком плече рычага закреплён груз массой 100 кг. Для его подъёма к длинному плечу приложили силу, равную 250 Н. Груз подняли на высоту h1 = 0,08 м, при этом точка приложения движущей силы опустилась на высоту h2 = 0,4 м. Найдите КПД рычага. Запишем условие задачи и решим её.

Ответ: КПД рычага η = 78,4 %.

В настоящее время наиболее распространённым способом получения электроэнергии является способ её производства на тепловых электростанциях. В котлах сжигается топливо и образуется пар. который вращает паровую турбину, соединённую с электрогенератором, вырабатывающим электрический ток. При этом КПД лучших котлов составляет 50-55 %, КПД паровых турбин — 30-40 %. КПД современных генераторов достигает 95 %, а КПД передающих электрических линий — 60-70 %. При получении электричества таким способом общий КПД будет 11–16%.

Для двигателя легкового автомобиля КПД составляет 25– 30%. Это значит, что 25–30 % сгоревшего топлива используется на передвижение автомобиля с грузом. Полезный груз — пассажиры — составляет максимум 30% от веса гружёного автомобиля. Тогда полезное использование топлива в автомобилях получается равным от 4,5 до 7,5 %.

 


Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Коэффициент полезного действия «: .
Вернуться к Списку конспектов по физике (В оглавление).

Пройти онлайн-тест «»

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *