Zalety mechaniczne

Rysunek 1: Rodzaje maszyn prostych i odpowiadające im zalety mechaniczne. Zalety mechaniczne pozwalają człowiekowi na wykonywanie zadań znacznie łatwiejszych pod względem siły, jaką musi przyłożyć, ale zawsze muszą być zgodne z zasadą zachowania energii.

Przewaga mechaniczna to miara stosunku siły wyjściowej do siły wejściowej w układzie, stosowana do analizy sił w maszynach prostych, takich jak dźwignie i koła pasowe. Pomimo zmiany sił, które są stosowane, zasada zachowania energii jest nadal prawdziwa i energia wyjściowa jest nadal równa energii wejściowej. Zazwyczaj przewaga mechaniczna jest wyrażana w warunkach idealnych, gdzie nie ma strat energii pomiędzy czasem wejścia i czasem wyjścia, znanych również jako systemy o 100% sprawności.

Zgodnie z zasadą zachowania energii:

Lewa strona to energia wejściowa (lub praca włożona do maszyny), a prawa strona to energia wyjściowa (lub praca, która wychodzi z maszyny, w przypadku bezstratnej wymiany energii). Przekształcenie tego równania daje idealną przewagę mechaniczną dla systemu, wyrażoną jako:

To może być zastosowane do wielu sytuacji fizycznych z ciałami sztywnymi, i może być użyte do analizy przewagi siły uzyskanej przy użyciu różnych narzędzi. Maszyny proste wykorzystują przewagę mechaniczną jako kluczową właściwość ich funkcjonalności, pomagając ludziom w wykonywaniu zadań, które wymagałyby użycia większej siły niż człowiek jest w stanie wytworzyć. Nawet zwierzęta robocze (jak konie czy woły) i silniki korzystają z przewagi mechanicznej maszyn prostych.

Do dalszej lektury

Dalsze informacje można znaleźć na powiązanych stronach poniżej:

  • Przewaga mechaniczna
  • Maszyna prosta
  • Płaszczyzna pochylona
  • Gra zębata
  • Krążek
  • Lewa
  • Koło i oś
  • Przypadkowa strona

.