Sisältö
- Työn tehokkuuskaava
- Esimerkki työtehokkuuden laskennasta
- Työn tehokkuuden määritelmä Fysiikka
- Työn tehokkuuskaava käytännössä
Mikä tahansa, joka ottaa syötteen ja tuottaa lähtöä, on se sitten sähkögeneraattori vai yksinkertainen hihnapyöräjärjestelmä, voidaan mitata kuinka hyvin se käyttää siihen sijoitettua työtä. Työn tehokkuuskaava auttaa sinua määrittämään tämän ja arvioimaan minkä tahansa koneen tehokkuuden.
Työn tehokkuuskaava
Laskentakaava työn tehokkuus on suhde ulostulo että panos ilmaistuna prosentteina. Koneelle voit määrittää koneeseen tehdyn työn koneen toiminnan mukaan. Voit yleensä laskea työn kertomalla liikkeen voima-aikaetäisyyden.
Varmista, että olet laskenut työtä suorittavan koneen tai esineen tulon ja tuotoksen asianmukaisesti, ja ota huomioon muut tekijät, kuten ihminen, joka käyttää konetta.
Työn tehokkuuskaava on hyötysuhde = lähtö / tulo, ja voit kertoa tuloksen 100: lla saadaksesi työtehokkuuden prosenttina. Tätä käytetään erilaisissa energian ja työn mittausmenetelmissä, olipa kyse sen energiantuotannosta vai konetehokkuudesta.
Esimerkki työtehokkuuden laskennasta
Hihnapyörällä, joka vetää 10 kiloa painoa 1 jalka maasta johtuen siitä, että ihminen on käyttänyt 6 kiloa voimaa vetämään hihnapyörän köyttä 2 jalkaa, on nämä erityiset tulo- ja lähtövoimat. Ihmisen voima, syöttövoima, suorittaa 6 kiloa kertaa 2 jalkaa työtä tai 12 jalkaa kiloa työtä. Koneiden liike, lähtövoima, on sitten 10 kiloa kertaa 1 jalka työtä tai 10 jalka-kiloa työtä.
Työn tehokkuus on tällöin tuotoksen ja panoksen suhde prosenttimuodossa. Tämä olisi 10/12 tai 0,83. Kerro tämä 100: lla muuntaaksesi prosenttiosuudeksi, mikä antaisi työtehokkuuden 83 prosenttia.
Työn tehokkuuden määritelmä Fysiikka
Työtuloksen suhdetta panostukseen käytetään tehokkuuden mittana monilla fysiikan ja tekniikan aloilla. Tutkijoiden mielestä on hyödyllistä kuvailla tuotteiden ja tarvikkeiden prosentuaalinen osuus prosessissa, jolla määritetään kuinka säästää energiaa, virtaa tai muita rajoitettuja määriä.
Tulossuhteen määrittäminen antaa sinulle kuvan siitä, kuinka tehokas järjestelmä, prosessi, menetelmä, putkilinja tai mikä muu on käytetty.
Esimerkiksi lämpömoottoreiden termodynamiikkaa analysoitaessa hyödyllinen työteho, jonka lämpömoottori, kuten Carnot-lämpömoottori, voi mitata työtä, jonka moottori voi suorittaa tuotoksena korkean lämpötilan lämmöllä, jota moottori käyttää syöttönä.
Työn tehokkuuskaava käytännössä
Fyysikot ja insinöörit käyttävät työtehokkuutta määrittäessään, kuinka tuottavat ja energiansäästöprosessit ovat sähköisissä piireissä (sähkötehokkuus), lämpölämpömoottoreissa (lämpöhyötysuhde), radioaktiivisissa prosesseissa (säteilytehokkuus), muissa prosesseissa, mukaan lukien kvanttimekaniikka (kvanttitehokkuus).
Yksinkertainen tulosuhteen ja tulon suhde tarkoittaa, että tutkijat ja insinöörit voivat käyttää yksinkertaistettuja, yleismaailmallisia matemaattisia kaavojaan mitä tahansa tehokkuutta tai tarkoitusta varten. Esimerkiksi, voit käyttää antennin säteilytehon suhdetta tehoon, jonka se absorboi päätelaitteissaan, kun ilmaistaan radiotaajuuksia tehokkuuden mittana.
Tehokkuus ilmaistaan yleisemmin prosentteina, koska se vertaa suoraan kahta tekijää, syöttöä ja lähtöä. On kuitenkin tapauksia, joissa hyötysuhde voidaan mitata ilman prosenttiosuutta, kuten erityinen impulssi, jaettuna raketin vauhti massalla ottamalla huomioon, kuinka se käyttää polttoainetta tai polttoainetta sekä ilmanvastusta ja muita voimia. Erityisimpulssi antaa fyysikoille ja insinööreille määrittää ponneaineen työntövoiman, tehokkuuden ja mitat moottorin suunnittelussa.