如何判斷滑輪組機械效率的變化情況
- 教育綜合
- 2024-01-03 12:59:49
滑輪組的機械效率會不會變? 機械效率會不會隨提升物體重力的增加而機械效率改變?
會 1 滑輪組的機械效率與繞繩方法無關(guān) 2 重物越重,滑輪組的機械效率越大 3 動滑輪越重,滑輪組的機械效率越小滑輪組機械效率有什么規(guī)律?
1.當滑輪組沿水平方向拉物體時,忽略對動滑輪的重力做功: 利用滑輪組沿水平方向拉物體時,總功為W總=F*S ,有用功為W有=F拉*L ,若物體沿水平方向做勻速直線運動,則物體受平衡力作用,應有:F拉=f,而s=nL, 這時滑輪組的機械效率為 ?=W有/ W總*100%= f/(N*f)*100%. 2.當使用滑輪組沿豎直方向拉物體時: (1)考慮動滑輪自重,摩擦阻力及繩重等所有額外功的情形 W總=F*S. 有用功為 W有=F拉*L,因為物體沿豎直方向被勻速提起,則物體受平衡力作用,則有:F拉=G物,s=nh.所以有 ?=W有/ W總*100%=G物/(N*F)*100% (2)考慮動滑輪自重,用一個滑輪組拉水下的物體,滑輪組的機械效率如何變化?
物體浸沒在水中時機械效率為(不考慮滑輪組摩擦) η=w有用÷(w有用+W額) =(G-F?。﹉÷[(G-F?。﹉+G動h] =G-F浮÷(G-F浮+G動) =1÷[1+G動÷(G-F?。?由式子知道:由于G,G動都是定量,而對于F?。何矬w沒露出水面之前是不變的,η也是不變的;當物體露出水面之后隨著V排的變小而F浮變小,η隨之變大;露出水面之后F浮=0 則η=G÷(G+G動),達到最大。做滑輪組機械效率實驗時,拉力方向不豎直,機械效率如何變化?
一般地:不考慮繩子重量的情況下,效率是不變的.能量守恒定理. 不管拉力方向如何,只要所做功的各個成分沒有變化,其效率不會變,力的大小可能會變,但相應的,力的作用路徑也會變. 換一個例子,在粗糙的平面上通過繩子拉動一個箱子,拉力的方向如果變了,會導致摩擦力變化,導致摩擦力的功變化,其效率就變化了. 具體的,需要根據(jù)具體情況的具體數(shù)據(jù)通過具體的計算得出具體的結(jié)果,我們才能做出具體的結(jié)論. 再舉一個例子:我們豎直上拉前面的箱子,是箱子摩擦力恰好為零,然后緩慢的平移箱子,這個時候,實際上是不做功的. 所謂的效率,其實是,我們需要做的功的理想值與實際付出的比例. 回到題目上,這個問題是不能明確答案的,我滑輪組的機械效率
你有這樣的疑問說明你還是挺用心的。
實際生活中,就像你說的那樣,物體越重,摩擦力往往越大,但是,有時候我們考慮的復雜了,很多問題就沒有辦法解決,因此,你想得沒錯,這里只是把問題簡單化的一點小處理。
如果按照你的說法,動滑輪的機械效率肯定是隨著物重在不斷變化。
同樣的滑輪數(shù)(比如一個定滑輪一個動滑輪),繞線方法不同,機械效率的表達式也不同。
如下圖所示:左(n=3)右(n=2),要測機械效率,需要測物重G,繩子自由端的拉力T,重物上升高度h,
有用功W有用=Gh;
總功:W總=Fs=Fnh;
機械效率=W有用/W總=Gh/Fnh=G/nF
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