כיצד לחשב יעילות עבודה

כל מה שלוקח קלט ומייצר תפוקה, בין אם זה גנרטור חשמלי ובין אם מערכת גלגלת פשוטה, ניתן למדוד עד כמה הוא משתמש בעבודה שהושקעה בו. נוסחת יעילות העבודה עוזרת לך לכמת זאת ולשפוט את היעילות של כל מכונה.

הנוסחה לחישוב יעילות עבודה הוא היחס של תְפוּקָה ל קֶלֶט בא לידי ביטוי באחוזים. עבור מכונה, אתה יכול לקבוע את העבודה שהושקעה במכונה בהתאם לאופן העבודה של המכונה. בדרך כלל תוכלו לחשב עבודה על ידי הכפלת מרחק הכוח כפול התנועה.

וודא שאתה מחשב כראוי את הקלט והפלט של המכונה או האובייקט שמבצע את העבודה, וכן שקול גורמים אחרים כגון האדם המפעיל את המכונה.

נוסחת יעילות העבודה היא יעילות = פלט / קלט, ואתה יכול להכפיל את התוצאה ב- 100 כדי להשיג יעילות עבודה באחוזים. זה משמש בשיטות שונות למדידת אנרגיה ועבודה, בין אם זה ייצור אנרגיה או יעילות מכונה.

חבל גלגלת המושך משקל של 10 קילו רגל אחת מהקרקע בגלל אדם המפעיל 6 קילו כוח בכדי למשוך את חבל הגלגלת 2 מטר ויש לו כוחות קלט ופלט ספציפיים אלה. הכוח האנושי, כוח הקלט, מבצע 6 קילו פי 2 מטר עבודה, או 12 קילוגרם עבודה. תנועת המכונה, כוח הפלט, היא אז 10 קילו פי 1 רגל עבודה, או 10 רגל עבודה.

יעילות העבודה היא אז היחס בין התפוקה לקלט בצורה אחוזית. זה יהיה 10/12, או 0.83. הכפל זאת ב 100 כדי להמיר לאחוזים, מה שיעניק יעילות עבודה של 83 אחוז.

היחס בין תפוקת העבודה לקלט משמש כמדד יעילות בתחומי פיזיקה והנדסה רבים. החוקרים מועילים לתאר את אחוז המוצרים והחומרים המתכלים לתהליך כדי לקבוע כיצד לחסוך באנרגיה, כוח או כמויות מוגבלות אחרות.

קביעת היחס בין התפוקה לקלט נותנת לך מושג עד כמה המערכת, התהליך, השיטה, הצינור או כל מה שמשתמשים בהם יעילים.

בעת ניתוח התרמודינמיקה של מנועי חום, למשל, תפוקת העבודה השימושית שמנוע חום כגון a מנוע חום קרנו עשוי למדוד את העבודה שהמנוע יכול לבצע כתפוקה עם החום בטמפרטורה גבוהה שהמנוע משתמש בו קֶלֶט.

פיזיקאים ומהנדסים משתמשים ביעילות העבודה כאשר הם קובעים עד כמה תהליכים פרודוקטיביים וחסכוניים באנרגיה הם עבור מעגלים חשמליים (חשמליים) יעילות), מנועי חום תרמיים (יעילות תרמית), תהליך רדיואקטיבי (יעילות קרינה), תהליכים אחרים כולל מכניקת קוונטים (קוונטית יְעִילוּת).

היחס הפשוט בין תפוקה לקלט פירושו שמדענים ומהנדסים יכולים להשתמש בנוסחאות המתמטיות הפשוטות והאוניברסליות שלהם לכל סוג יעילות או מטרה שהם זקוקים להם. לדוגמה, אתה יכול להשתמש ביחס הכוח שהאנטנה מקרינה לבין הכוח שהיא סופגת במסופי שלה כאשר אתה מזהה תדרי רדיו כמדד ליעילות.

יעילות מתבטאת בדרך כלל באחוזים מכיוון שהיא משווה ישירות בין שני הגורמים, קלט ופלט. עם זאת, ישנם מקרים בהם ניתן למדוד יעילות ללא אחוז כגון דחף ספציפי, המומנטום המחולק לפי מסה של רקטה על ידי התחשבות כיצד היא משתמשת בדלק או בדלק כמו גם בהתנגדות אוויר וכוחות אחרים. דחף ספציפי נותן לפיזיקאים ומהנדסים לקבוע את דחף, יעילות ומדידות השימוש בדלק בעת תכנון מנוע.