Tutto ciò che riceve input e produce output, che si tratti di un generatore elettrico o di un semplice sistema di pulegge, può essere misurato per quanto bene utilizza il lavoro svolto. La formula dell'efficienza del lavoro ti aiuta a quantificare questo e a giudicare l'efficienza di qualsiasi macchina.
Formula di efficienza del lavoro
La formula per calcolare efficienza lavorativa è il rapporto di produzione per ingresso espresso in percentuale. Per una macchina, è possibile determinare il lavoro svolto nella macchina a seconda di come funziona la macchina. In genere è possibile calcolare il lavoro moltiplicando la forza per la distanza per il movimento.
Assicurati di calcolare in modo appropriato l'input e l'output della macchina o dell'oggetto che esegue il lavoro, oltre a considerare altri fattori come l'uomo che utilizza la macchina.
La formula dell'efficienza del lavoro è efficienza = uscita / ingressoe puoi moltiplicare il risultato per 100 per ottenere l'efficienza del lavoro in percentuale. Viene utilizzato in diversi metodi di misurazione dell'energia e del lavoro, che si tratti della produzione di energia o dell'efficienza delle macchine.
Esempio di calcolo dell'efficienza del lavoro
Una puleggia che tira un peso di 10 libbre per 1 piede da terra a causa di un essere umano che applica 6 libbre di forza per tirare la fune della puleggia di 2 piedi ha queste forze specifiche di input e output. La forza umana, la forza di input, esegue 6 libbre per 2 piedi di lavoro, o 12 piedi per libbra di lavoro. Il movimento della macchina, la forza di uscita, è quindi 10 libbre per 1 piede di lavoro, o 10 piedi per libbra di lavoro.
L'efficienza del lavoro è quindi il rapporto tra output e input in forma percentuale. Questo sarebbe 10/12, o 0,83. Moltiplica questo per 100 per convertirlo in una percentuale, che darebbe un'efficienza di lavoro dell'83 percento.
Fisica della definizione di efficienza del lavoro
Il rapporto tra l'output del lavoro e l'input viene utilizzato come misura dell'efficienza in molte aree della fisica e dell'ingegneria. I ricercatori trovano utile descrivere la percentuale di prodotti e materiali di consumo per un processo per determinare come risparmiare energia, energia o altre quantità limitate.
Determinare il rapporto tra output e input ti dà un'idea di quanto sia efficiente il sistema, il processo, il metodo, la pipeline o qualsiasi altra cosa venga utilizzata.
Quando si analizza la termodinamica dei motori termici, ad esempio, il rendimento di lavoro utile che un motore termico come a Il motore termico di Carnot può misurare il lavoro che il motore può svolgere come uscita con il calore ad alta temperatura che il motore utilizza come ingresso.
Formula di efficienza del lavoro in pratica
Fisici e ingegneri utilizzano l'efficienza del lavoro per determinare quanto sono i processi produttivi e di risparmio energetico per i circuiti elettrici (elettrici efficienza), motori termici termici (efficienza termica), processo radioattivo (efficienza di radiazione), altri processi inclusa la meccanica quantistica (efficienza efficienza).
Il semplice rapporto tra output e input significa che scienziati e ingegneri possono utilizzare le loro formule matematiche semplificate e universalizzate per qualsiasi tipo di efficienza o scopo di cui hanno bisogno. Ad esempio, è possibile utilizzare il rapporto tra la potenza irradiata da un'antenna e la potenza che assorbe ai suoi terminali quando rileva le frequenze radio come misura dell'efficienza.
L'efficienza è più comunemente espressa in percentuale poiché confronta direttamente i due fattori, input e output. Tuttavia, ci sono casi in cui l'efficienza può essere misurata senza una percentuale come impulso specifico, la quantità di moto divisa per la massa di un razzo tenendo conto di come utilizza il propellente o il carburante, nonché la resistenza dell'aria e altre forze. Un impulso specifico consente a fisici e ingegneri di determinare la spinta, l'efficienza e le misure dell'utilizzo del propellente durante la progettazione di un motore.