Fizikadagi tutqich. Tutqichning samaradorligini aniqlash formulasi. Vazifa namunasi

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-02 14:04

Inson tomonidan yaratilgan har qanday mashina yoki mexanizm foydali ishlarni bajarish uchun yaratilgan. Buning uchun energiya kerak. Keling, sarflangan va foydali ishlarning nisbati haqidagi savolni dastakning samaradorligini aniqlash misolida ko'rib chiqaylik.

Tritsa haqida

Tutqich - bu kuchni kattalik va yo'nalishda o'zgartirishga xizmat qiluvchi har qanday oddiy mexanizm. U nur va tayanchdan iborat, umumiy holatda uning ikkita qo'li bor. Qo'llarning har biriga kuch qo'llaniladi. Ikkala kuch ham yelkalarni qarama-qarshi tomonga burishga moyil. Shuning uchun ulardan biri har doim boshqasiga qarshi ishlaydi.

Tutqich sizga yo'lda yoki kuchda g'alaba qozonish imkonini beradi, shu bilan birga kuch yoki yo'lda mos ravishda yo'qotish bo'ladi. Uning yelkalarining muvozanatini tavsiflovchi asosiy tutqich formulasi quyida keltirilgan:

F/R=d_R/d_F.

Bu erda F kuchi R yukining og'irligiga qarshi ishlaydi, d_F uzunlikdagi yelkaga ta'sir qiladi. Yuk d_{R uzunlikdagi yelkada. Formula kuchlar va elkalar nisbati o'rtasidagi teskari proportsionallikni aks ettiradi.}

Keyingi daqiqa. Elkalar boshlangandaharakatlansa, ulardan biri h₁ balandlikka ko'tariladi, ikkinchisi esa h_{2 balandlikka tushadi. Yelkalarning burilish burchagi bir xil bo'lganligi sababli, boshqa kuchlar bo'lmasa, yuqoridagi formulani quyidagicha qayta yozish mumkin:}

F/R=h₁/h_2.

Bundan keyin bu formula dastagining samaradorligini aniqlash uchun ishlatiladi.

Oddiy mexanizmning samaradorligi

Esda tutingki, fizikadagi ish kuch va u harakat qilgan yoʻlning mahsulotiga teng qiymatdir:

A=Fl.

Har qanday mexanizmning samaradorligi uning ish samaradorligini tavsiflaydi. Buni quyidagi formula yordamida hisoblashingiz mumkin:

Effektivlik=A_p/A_z100%.

Bu yerda A_p mexanizm tomonidan bajariladigan foydali ish, A_{z sarflanishi kerak bo'lgan ish.}

Insoniyat tarix davomida A_z=A_p mexanizmlarini yaratishga urinib kelgan, ammo bu tenglikka hali hech kim erishmagan. Sarflangan ish har doim A_{p qiymatidan katta.}

Oldingi bandda olingan tutqich formulasidan foydalanib, dastakning samaradorligini aniqlash formulasini yozishimiz mumkin:

A_p=Rh₁; A_h=Fh_2;

Effektivlik=A_p/A_z 100%=Rh₁ /(Fh_2)100%.

Agar biz tutqich uchun mos ifodani hisobga olsak, uning samaradorligi 100% ga teng bo'lib tuyulishi mumkin. Biroq, bu shunday emas, chunki o'qda har doim ishqalanish mavjudaylanish va havo ishqalanishi. Ushbu jarayonlar natijasida sarflangan ish qisman atrof-muhit va tutqich qismlarini isitishga sarflanadi, shuning uchun mexanizmning samaradorligi har doim 100% dan kam bo'ladi.

Samaradorlikni aniqlashda muammo

Faraz qilaylik, tutqichga qo'llaniladigan kuch F=18 N og'irligi 3 kg bo'lgan yukni 0,3 metr balandlikka ko'tarishga olib keldi. F kuchini qo'llash yelkasi 0,6 metrga tushganini hisobga olib, dastakning samaradorligini hisoblang.

Foydali va sarflangan ishni hisoblang:

A_p=Rh₁=mgh_{1=39,810,3=8,829 J;}

A_z=Fh_{2=180,6=10,8 J.}

Koʻrib turganingizdek, A_z > A_{p. Tutqich samaradorligi:}

Effektivlik=A_p/A_{z100%=8, 829/10, 8100%=81, 75 %.}

Ushbu samaradorlik qiymatini dastagining aylanish oʻqiga moy surtish orqali oshirish mumkin.