滑轮组机械效率公式 水平方向滑轮组机械效率公式

瑞恒号 2024-12-20 06:56 1

滑轮组的机械效率公式 计算方法技巧有哪些

滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮以及绕过它们的绳索组成,滑轮组具有省力和改变力的方向的功能,是起重机械的重要组成部分。那么滑轮组的机械效率如何计算呢?

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滑轮组的机械效率公式

W总=W有+W额

W总=动力对机械做的功

W有=机械对物体做的功

W额=克服机械自身重力、摩擦力做的功

η=W有/W总(任何机械都不可避免的做额外功,有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1。机械效率通常用百分数表示)

当用滑轮组提升重物时,提升高度为h,则机械效率=Gh/(Fnh),即有用功=Gh,总功=Fnh。当用滑轮组拉动重物时,拉重物走动距离为S,重物受到的摩擦力为f,则机械效率=fs/(Fns),即有用功=fS;总功=FnS。其中的n值是承担动滑轮组绳子的段数。

滑轮组机械效率计算方法

1、如图所示滑轮组,在忽略绳重及轮与轴之间的摩擦的情况下,滑轮组的机械效率与提升物体的重力和动滑轮重力有关。

2、定性分析机械效率(如图所示竖直滑轮组)

①使用同一滑轮组,提升的重物越大,机械效率越大;

②提升同一重物,动滑轮重力越小,机械效率越大。

3、定量计算机械效率(如图所示竖直滑轮组)

处理G与F,h与s的关系时,有两个重要的原则:

①在不计绳重和摩擦时,同一根绳子上拉力相等,如果要求力的大小,可以对滑轮做受力分析(隔离法或整体法);

②忽略绳子长度的变化,一根绳子总长度不变,即绳子自由端伸长多少,负重端的绳子就会缩短多少,据此判断滑轮的一些几何关系,比如绳子自由端运动的距离和速度等。

公式:

滑轮组:有用功(W有用=Gh)。

额外功(克服动滑轮重,绳重和摩擦力所做的功。)

①W额外=W总-W有用。

②若不计绳重,摩擦力,W额外=G动h。

在计算机械效率时,注意物理量名称所表示的意义。总功:即动力对机械所做的功,称之为动力功,也叫输入功。理想机械:W总=W有用,W输入=W输出,W动=W阻。实际机械:W总=W有用+W额外,W输入=W输出+W额外,W动=W有用阻力+W无用阻力。

滑轮组机械效率影响因素:

比如滑轮组的机械效率,影响它的最主要的因素是物重,其次才是滑轮重、绳重和摩擦。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。

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。

以上内容参考:

公式

滑轮组:有用功(W有用=Gh)

额外功(克服动滑轮重,绳重和摩擦力所做的功。)

①W额外=W总-W有用

②若不计绳重,摩擦力,W额外=G动h

总功(W总=FS)

求滑轮组的机械效率:η=W有╱W总=W有∕(W有+W额)=(不计绳重及摩擦)Gh/(Gh+G动h)=G/(G+G动)

扩展资料:

常用的推理公式

①滑轮组:

1、提升重物:

η=G物/(nF)式中的n为作用在动滑轮上绳子股数,F为作用在绳子自由端的拉力,以下类同。

η=G物/(G物+G动)式中的“G动”为动滑轮重

2、平移重物:

η=f/(nF)式中的f为物体与水平面之间的摩擦力

②斜面:

η=G物h/(FL)式中h为斜面高,F为沿斜面向上拉力,L为斜面长

1.W有用=Gh W额=G动h W总=Fs=Gh+G动h

(拉力:F 物体上升:h 物重:G 动滑轮重:G动)

2.W有用=fs物 W额=G动h W总=Fs=Fns物

(拉力:F 物重:G 物体均匀移动时和物体的摩擦力:f 物体移动距离:s物 拉力F移动:s )

3.W有用=Gh W额=fl W总=Fl=Gh+fl

( 拉力:F 物重:G 斜面长:l 斜面高:h 物体均匀移动时和斜面的摩擦力:f)

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