مزیت مکانیکی

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1848

سپاس: 3349

جنسیت:

تماس:

مزیت مکانیکی

پست توسط rohamjpl »

مزایای مکانیکی به انسان اجازه می دهد تا وظایف خود را از نظر نیرویی که باید اعمال کند بسیار آسان تر انجام دهد، اما همیشه باید از حفظ انرژی پیروی کند. مزیت مکانیکی اندازه گیری نسبت نیروی خروجی به نیروی ورودی در یک سیستم است که برای تجزیه و تحلیل نیروها در ماشین های ساده مانند اهرم و قرقره استفاده می شود.مزیتی که با استفاده از مکانیزم در انتقال نیرو به طور خاص به دست می آید: نسبت نیرویی که کار مفید ماشین را انجام می دهد به نیرویی که به ماشین وارد می شود.
هنگام اعمال قوانین فیزیکی، توجه به زمان قابل اجرا بودن آنها مهم است. در این حالت، W=F⋅s تنها در صورتی صادق است که نیروی F در مسافتی s اعمال شود. چیزی که نیروی F را به آن اعمال می کنید اهرم است، بنابراین برای بدست آوردن کل کار، باید آن نیرو را در مسافت طی شده اهرم ضرب کنید، نه فاصله سطل.
اگر جلو بروید و سعی کنید این فاصله را محاسبه کنید، متوجه خواهید شد که مزیت مکانیکی ایده آل 12 دوباره ظاهر می شود. یعنی برای بلند کردن سطل 1 متری، اهرم باید 12 متر حرکت کند. این تصادفی نیست، زیرا در حالت بدون اصطکاک، کار انجام شده روی اهرم و کار انجام شده روی سطل لزوماً برابر است، بنابراین
$W_\text{bucket} = W_\text{lever} \\ F_\text{bucket} s_\text{bucket} = F_\text{lever} s_\text{lever}\\ F_\text{bucket} = \underbrace{\frac{s_\text{lever}}{s_\text{bucket}}}_{R_i}F_\text{lever}$
اما با اصطکاک $F_\text{lever} > R_i F_\text{bucket}$، بنابراین این رابطه دیگر برقرار نیست. اما همچنان می‌توانیم از Ri برای ساده‌سازی عبارت استفاده کنیم
$W = F_\text{lever} s_\text{lever} = F_\text{lever} R_i s_\text{bucket}$
مزیت مکانیکی اندازه گیری نسبت نیروی خروجی به نیروی ورودی در یک سیستم است که برای تجزیه و تحلیل نیروها در ماشین های ساده مانند اهرم ها و قرقره ها استفاده می شود. با وجود تغییر نیروهای اعمال شده، بقای انرژی همچنان صادق است و انرژی خروجی همچنان برابر با انرژی ورودی است. معمولاً مزیت مکانیکی در شرایط ایده‌آل بیان می‌شود، جایی که هیچ تلفاتی در انرژی بین زمان‌های ورودی و خروجی وجود ندارد، که به عنوان سیستم‌های 100% کارآمد نیز شناخته می‌شود.
با پایستگی انرژی:
سمت چپ انرژی ورودی (یا کاری که در ماشین گذاشته می شود) و سمت راست انرژی خروجی (یا کاری که از ماشین خارج می شود، برای تبادل انرژی بدون تلفات) است. تنظیم مجدد معادله مزیت مکانیکی ایده آل را برای یک سیستم می دهد که به صورت زیر بیان می شود
این را می توان در بسیاری از موقعیت های فیزیکی با بدنه های صلب اعمال کرد و می توان از آن برای تجزیه و تحلیل مزیت نیروی بدست آمده در استفاده از ابزارهای مختلف استفاده کرد. ماشین‌های ساده از مزیت مکانیکی به‌عنوان یک ویژگی کلیدی برای عملکرد خود استفاده می‌کنند و به انسان کمک می‌کنند تا کارهایی را انجام دهند که نیاز به نیروی بیشتری نسبت به نیروی انسانی دارد.
چرا یک ماشین ساده با مزیت مکانیکی (MA) کمتر از 1 به عنوان ضرب کننده سرعت عمل می کند؟که یک ماشین ساده با مزیت مکانیکی (MA) کمتر از 1 به عنوان یک ضرب کننده سرعت عمل می کند
دقیق‌تر است اگر بگوییم ماشینی با مزیت مکانیکی کمتر از 1 می‌تواند به عنوان یک ضرب‌کننده سرعت عمل کند - این کار به کارایی دستگاه بستگی دارد.
اگر ورودی دستگاه فورس$F_{in}$ در سرعت $v_{in}$ باشد، توان ورودی $P_{in}=F_{in}v_{in}$ است. اگر خروجی نیروی Fout در سرعت vout باشد، توان خروجی$P_{out}=F_{out}v_{out}$ است. اگر راندمان دستگاه η باشد پس
$P_{out} = \eta P_{in}
\\ \displaystyle \Rightarrow v_{out} = \left ( \frac {\eta F_{in}}{F_{out}}\right ) v_{in}$
اما $\frac {F_{out}}{F_{in}}$ مزیت مکانیکی ماشین MA است، بنابراین
$v_{out} = \frac \eta {MA} v_{in}$
بنابراین اگر $MA < \eta$ سپس $v_{out} > v_{in}$hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
تصویر

ارسال پست