杠杆的机械效率公式包括:
1. 定义式:η = W有用 / W总。
2. 杠杆平衡条件表达式:F1l1=F2l2。
3. 滑轮组的机械效率公式:η=G/(nF) 或 η=G/(nF+G动)。
其中,W有用表示人们要获取的机械利益,W总表示人们在使用机械时需要做的总功,n表示承担物重的绳子的段数,F表示绳子的拉力。这些公式可以帮助我们计算杠杆的机械效率。
杠杆的机械效率公式为:η = W有用 / W总 × 100%
下面是一个关于杠杆机械效率的例题:
小明使用一根轻质杠杆,以O点为支点,在左边挂上一定质量的重物G,在右边用轻质弹簧测力计通过一个定滑轮与之平衡。已知重物G的质量为3kg,弹簧测力计的示数为10N。已知杠杆的自重忽略不计,求杠杆的机械效率。
机械效率 = 有用功 / 总功 × 100%
有用功 = 重物G所受重力 × 重物G移动的距离
总功 = 弹簧测力计的拉力 × 弹簧测力计移动的距离
在这里,有用功是重物G所受重力与移动的距离的乘积,总功是弹簧测力计的拉力与移动的距离的乘积。由于杠杆的自重忽略不计,所以弹簧测力计移动的距离就等于重物G移动的距离。
代入数据可得:
机械效率 = (3kg × g × L) / (10N × L) × 100% = 30%
所以,该杠杆的机械效率为30%。