Qualquer coisa que receba entrada e produza saída, seja um gerador elétrico ou um sistema de polia simples, pode ser medido por quão bem usa o trabalho colocado nele. A fórmula de eficiência do trabalho ajuda a quantificar isso e julgar a eficiência de qualquer máquina.
Fórmula de Eficiência no Trabalho
A fórmula para calcular eficiência de trabalho é a proporção de resultado para entrada expressa como uma porcentagem. Para uma máquina, você pode determinar o trabalho colocado na máquina dependendo de como a máquina funciona. Geralmente, você pode calcular o trabalho multiplicando a força pela distância do movimento.
Certifique-se de calcular adequadamente a entrada e a saída da máquina ou objeto que executa o trabalho, bem como considerar outros fatores, como o homem operando a máquina.
A fórmula de eficiência de trabalho é eficiência = saída / entradae você pode multiplicar o resultado por 100 para obter a eficiência do trabalho como uma porcentagem. Isso é usado em diferentes métodos de medição de energia e trabalho, seja a produção de energia ou a eficiência da máquina.
Exemplo de cálculo de eficiência de trabalho
Uma corda da polia que puxa um peso de 10 libras de 1 pé do solo devido a um ser humano aplicando 6 libras de força para puxar a corda da polia de 2 pés tem essas forças específicas de entrada e saída. A força humana, a força de entrada, executa 6 libras vezes 2 pés de trabalho, ou 12 libras-pé de trabalho. O movimento da máquina, a força de saída, é então 10 libras vezes 1 pé de trabalho, ou 10 pés-libras de trabalho.
A eficiência do trabalho é, então, a razão entre a produção e a entrada em forma de porcentagem. Isso seria 10/12 ou 0,83. Multiplique isso por 100 para converter em uma porcentagem, o que resultaria em uma eficiência de trabalho de 83 por cento.
Física de Definição de Eficiência no Trabalho
A proporção da saída de trabalho para a entrada é usada como uma medida de eficiência em muitas áreas da física e da engenharia. Os pesquisadores acham útil descrever a porcentagem de produtos e consumíveis para um processo para determinar como conservar energia, energia ou outras quantidades limitadas.
Determinar a proporção de saída para entrada dá uma ideia de quão eficiente é o sistema, processo, método, pipeline ou o que quer que esteja sendo usado.
Ao analisar a termodinâmica de motores térmicos, por exemplo, a saída de trabalho útil que um motor térmico, como um O motor térmico de Carnot pode medir o trabalho que o motor pode realizar como saída com o calor de alta temperatura que o motor usa como entrada.
Fórmula de Eficiência de Trabalho na Prática
Físicos e engenheiros usam a eficiência do trabalho para determinar como os processos produtivos e conservadores de energia são para circuitos elétricos (elétricos eficiência), motores térmicos (eficiência térmica), processo radioativo (eficiência de radiação), outros processos, incluindo mecânica quântica (quantum eficiência).
A proporção simples de saída para entrada significa que cientistas e engenheiros podem usar suas fórmulas matemáticas simplificadas e universalizadas para qualquer tipo de eficiência ou finalidade de que necessitem. Por exemplo, você pode usar a razão de potência que uma antena irradia para a potência que ela absorve em seus terminais ao detectar frequências de rádio como uma medida de eficiência.
A eficiência é mais comumente expressa como uma porcentagem, pois compara diretamente os dois fatores, entrada e saída. No entanto, há casos em que a eficiência pode ser medida sem uma porcentagem, como impulso específico, o momento dividido pela massa de um foguete, levando em consideração como ele usa propelente ou combustível, bem como a resistência do ar e outras forças. O impulso específico dá aos físicos e engenheiros a determinação de empuxo, eficiência e medidas de uso do propelente ao projetar um motor.