Bármi, ami bemenetet vesz és kimenetet produkál, legyen az elektromos generátor vagy egyszerű tárcsa-rendszer, mérhető, hogy mennyire jól használja a belefektetett munkát. A munka hatékonysági képlete segít ezt számszerűsíteni és megítélni bármely gép hatékonyságát.
Munkahatékonysági képlet
A kiszámítandó képlet munkahatékonyság az aránya Kimenet nak nek bemenet százalékban kifejezve. Egy gép esetében a gép működésétől függően határozhatja meg a gépbe adott munkát. A munkát általában úgy számíthatja ki, hogy megszorozza az erő és a mozgás távolságát.
Győződjön meg arról, hogy megfelelően kiszámította-e a munkát végző gép vagy tárgy bemenetét és kimenetét, valamint figyelembe kell vennie egyéb tényezőket, például a gépet működtető embert.
A munka hatékonysági képlete az hatékonyság = output / input, és megszorozhatja az eredményt 100-mal, hogy százalékos arányban megkapja a munka hatékonyságát. Ezt az energia és a munka különböző mérési módszereiben alkalmazzák, legyen szó energiatermelésről vagy gépi hatékonyságról.
Példa a munka hatékonyságának kiszámítására
Egy olyan szíjtárcskötél, amely 10 font súlyú 1 lábat húz le a talajról, mivel az ember 6 font erőt fejt ki a szíjtárcsa 2 lábának meghúzására, rendelkezik ezekkel a sajátos bemeneti és kimeneti erőkkel. Az emberi erő, a bemeneti erő, 6 font 2-szeres munkát végez, vagy 12 láb-font munkát. A gép mozgása, a kimeneti erő ekkor 10 font-szor 1 lábnyi munka, vagy 10 láb-font munka.
A munka hatékonysága ekkor a kimenet és a ráfordítás aránya százalékos formában. Ez 10/12, vagyis 0,83 lenne. Szorozzuk ezt 100-zal, hogy százalékra konvertáljuk, ami 83 százalékos munkahatékonyságot eredményezne.
Munkahatékonysági meghatározás fizika
A munka és a ráfordítás arányát a fizika és a mérnöki tudomány számos területén használják a hatékonyság mérésére. A kutatók hasznosnak tartják leírni a folyamatok termékeinek és fogyóeszközeinek százalékos arányát annak meghatározásához, hogy miként lehet megtakarítani az energiát, az energiát vagy más korlátozott mennyiségeket.
A kimenet és a bemenet arányának meghatározása képet ad arról, hogy mennyire hatékony a rendszer, folyamat, módszer, csővezeték vagy bármi más.
A hőmotorok termodinamikájának elemzésénél például hasznos hőteljesítményt jelent, amelyet egy olyan hőmotor, mint a A Carnot hőmotor mérheti azt a munkát, amelyet a motor teljesítményként végezhet a motor által használt magas hőmérsékletű hővel bemenet.
Munkahatékonysági képlet a gyakorlatban
A fizikusok és mérnökök a munka hatékonyságát használják annak meghatározásakor, hogy a (z) elektromos áramkörök mennyire produktívak és energiatakarékosak hőhajtóművek (hőhatékonyság), radioaktív folyamatok (sugárzás hatékonysága), egyéb folyamatok, ideértve a kvantummechanikát (kvantum hatékonyság).
A kimenet és a bemenet egyszerű aránya azt jelenti, hogy a tudósok és mérnökök egyszerűsített, univerzalizált matematikai képleteiket bármilyen hatékonyságra vagy célra felhasználhatják. Például a rádiófrekvenciák észlelésekor a hatékonyság mérésére felhasználhatja az antenna által sugárzott teljesítmény és a terminálokon elnyelt teljesítmény arányát.
A hatékonyságot általában százalékban fejezik ki, mivel közvetlenül összehasonlítja a két tényezőt, az inputot és a outputot. Vannak azonban esetek, amikor a hatékonyság százalék nélkül mérhető, mint pl specifikus impulzus, a lendületet elosztva egy rakéta tömegével, figyelembe véve a hajtóanyag vagy üzemanyag felhasználásának módját, valamint a légellenállást és más erőket. A specifikus impulzus a fizikusoknak és a mérnököknek a motor tervezésénél meg kell határozniuk a hajtóanyag tolóerejét, hatékonyságát és mértékét.