关于滑轮组的机械效率孙天瑞
不同滑轮组的机械效率可能不一样,同一个滑轮组在提升不同重力的物体时机械效率也会不同。对此,许多同学感到困惑不解。大家在平时练习时常见有类习题讲:“某滑轮组的机械效率为 80%,求⋯⋯”,便误认为机械效率只与机械本身有关,与其他因素无关。下面我们针对这一问题进行分析。
设两次提升的物体重力分别为 G1、G2(G2>G1),滑轮组的动滑轮重力为 G,提升重物过程中克服摩擦做功 Wf(这里可近似认为两次拉重物时 Wf 相等),每次都将重物提升 h,则有:
η = W有1 =
G 1h
= 1
W有1
+W额外
G 1h+Gh+Wf
1+ G +
G 1
Wf
G1 h
η = W有2 =
G 2 h
= 1
W有2
+W额外
G 2 h+Gh+Wf
1+ G +
G 2
Wf
G 2 h
∵G2>G1
G
故:1+
1
+ Wf
G1 h
G
>1+
2
+ Wf
G 2 h
∴η2>η1
从上面分析的结果可见,同一滑轮组在提升不同重力的物体时,随着提升的物重增大,则机械效率也会增大。有关习题中讲“滑轮组机械效率为 80
%”应理解成对应于提升某一给定物重时的机械效率。