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"Explorer - L'utilisation de machines permet-elle d'économiser du travail ?"
Bilan des connaissances
1. Les machines à faible coût de main-d'œuvre ou les machines à forte intensité de main-d'œuvre peuvent-elles économiser du travail ?
2. Une machine avec un poids propre et une friction importants ou une machine avec un poids propre et une friction négligeables peut-elle économiser de l'énergie ?
efficacité mécanique
1. Travail utile et travail supplémentaire
1. Travail utile : "W est utile"
Le travail précieux effectué par les machines pour le monde extérieur
Notre objectif est d'utiliser des machines pour soulever des objets lourds. Le travail effectué par les machines sur des objets lourds est donc précieux et nous l'appelons travail utile.
2. Travail supplémentaire : "W extra"
Le travail inutile effectué par une machine pour vaincre sa propre gravité et ses frictions
Lorsque nous utilisons des machines pour soulever des objets lourds, nous devons surmonter la friction pour effectuer le travail, et nous devons également surmonter la gravité de la machine elle-même pour effectuer le travail. Cette partie du travail n'est pas ce que nous voulons, mais c'est un travail qui. nous devons faire. Ce genre de travail est appelé travail supplémentaire.
3. Travail total : « W total » Le travail effectué par la puissance de la machine
La relation entre les trois : W total = W utile + W supplémentaire
2. Efficacité mécanique
Efficacité mécanique : "ŋ"
(1) Concept : Le rapport entre le travail utile et le travail total est appelé efficacité mécanique.
(2) Expression : ŋ = W utile/W total × 100 %
(3) Parce que W utile < W total
Par conséquent, ŋ < 1
L'efficacité mécanique de la grue est de 40 % à 50 %
L'efficacité mécanique du bloc poulie est de 60 % à 80 %
Échange et discussion
1. Discutez de la façon d’améliorer l’efficacité mécanique du bloc de poulie et essayez-le.
2. La figure 9-36 montre une scène où les résidents ont utilisé des poulies pour soulever l'eau après une panne du système d'approvisionnement en eau dans une certaine zone. Dans ce scénario, quelle partie du travail effectué par une personne est un travail utile et quelle partie est un travail supplémentaire ?
Supposons que la surface inclinée soit lisse et sans frottement.
Selon le principe de travail : W utile = W inutile
Gh=F·L F/G=h/F
La longueur de la pente est plusieurs fois supérieure à la hauteur de la pente et la poussée représente une fraction du poids de l'objet.
Pour élever des objets à la même hauteur, plus la pente est longue, plus il est facile de le soulever.
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