Kõike, mis võtab sisendit ja toodab väljundit, olgu see siis elektrigeneraator või lihtne rihmarattasüsteem, saab mõõta, kui hästi see sellesse pandud tööd ära kasutab. Töö efektiivsuse valem aitab teil seda kvantifitseerida ja hinnata iga masina efektiivsust.
Töö efektiivsuse valem
Valem arvutamiseks töö efektiivsus on suhe väljund kuni sisend väljendatuna protsentides. Masina jaoks saate masinasse pandud töö määrata vastavalt masina tööle. Töö saate üldiselt välja arvutada, korrutades liikumise jõu ja kauguse.
Kindlasti arvutage töö tegeva masina või objekti sisend ja väljund asjakohaselt ning arvestage muid tegureid, näiteks masinat käsitsev inimene.
Töö efektiivsuse valem on efektiivsus = väljund / sisendja saate tulemuse korrutada 100-ga, et saada töö efektiivsus protsentides. Seda kasutatakse erinevates energia ja töö mõõtmise meetodites, olgu see siis energiatootmine või masina efektiivsus.
Näide tööefektiivsuse arvutamisest
Rihmaratas, mis tõmbab 10 naela raskuse 1 jala maast lahti, kuna inimene rakendab rihmaratta köie 2 jala tõmbamiseks 6 naela jõudu, omab neid konkreetseid sisend- ja väljundjõude. Inimjõud, sisendjõud, täidab 6 naela korda 2 jalga tööd või 12 jalga naela tööd. Masina liikumine, väljundjõud, on siis 10 naela korda ühe jala töö kohta või 10 jala naela töö kohta.
Töö efektiivsus on siis väljundi ja sisendi suhe protsentides. See oleks 10/12 ehk 0,83. Korrutage see protsendiga ümberarvutamiseks 100-ga, mis annaks töö efektiivsuseks 83 protsenti.
Töö efektiivsuse määratlus Füüsika
Töö väljundi ja sisendi suhet kasutatakse efektiivsuse mõõtmiseks paljudes füüsika ja inseneriteaduse valdkondades. Teadlaste arvates on kasulik kirjeldada toodete ja kulumaterjalide osakaalu protsendi jaoks, et teha kindlaks, kuidas säästa energiat, energiat või muid piiratud koguseid.
Väljundi ja sisendi suhte määramine annab teile aimu süsteemi, protsessi, meetodi, torujuhtme või muu kasutatava efektiivsusest.
Näiteks soojusmootorite termodünaamika analüüsimisel tuleb välja tuua kasulik töömaht, mida soojusmootor nagu a Carnot-soojusel töötav mootor võib mõõta tööd, mida mootor suudab väljundina teha, kui mootor kasutab kõrgel temperatuuril soojusenergiat sisend.
Töö efektiivsuse valem praktikas
Füüsikud ja insenerid kasutavad töö efektiivsust, kui otsustavad, kui produktiivsed ja energiakonservatiivsed protsessid on elektrilülitustele (elektrilised) soojustootjad (soojusefektiivsus), radioaktiivsed protsessid (kiirgustõhusus), muud protsessid, sealhulgas kvantmehaanika (kvantmehaanika) tõhusus).
Lihtne väljundi ja sisendi suhe tähendab, et teadlased ja insenerid saavad oma lihtsustatud, universaalsustatud matemaatilisi valemeid kasutada mis tahes tõhususe või eesmärgi jaoks, mida nad vajavad. Näiteks võite tõhususe mõõtmiseks raadiosageduste tuvastamisel kasutada antenni kiiratava võimsuse ja terminalides neelduva võimsuse suhet.
Efektiivsust väljendatakse sagedamini protsentides, kuna see võrdleb otseselt kahte tegurit, sisendit ja väljundit. Siiski on juhtumeid, kus efektiivsust saab mõõta ilma sellise protsendita nagu konkreetne impulss, impulss jagatud raketi massiga, võttes arvesse nii raketikütuse või kütuse kasutamist kui ka õhutakistust ja muid jõude. Spetsiifiline impulss annab füüsikutele ja inseneridele võimaluse määrata mootori projekteerimisel tõukejõud, efektiivsus ja raketikütuse kasutamise mõõdud.