Question

某人在測定滑輪組機(jī)械效率的實驗中，采用了如圖1-4-5所示的裝置，第一次他是用重物G₁測的，第二次他是用重物G₂測的，計算后發(fā)現(xiàn)所測結(jié)果不同.請你幫助他分析一下原因.

圖1-4-5

Answer 1

解析：我們可以分別求得有用功與額外功的表達(dá)式，進(jìn)而求出機(jī)械效率的表達(dá)式，使重物與動滑輪的重力包含其中，從而討論兩次實驗中物體重力的變化引起機(jī)械效率的不同.

設(shè)重物升高h(yuǎn)，動滑輪重G_動，摩擦忽略.

則有W_有=G₁h,W_額=G_動h  W_總=W_有+W_額=G₁h+G_動h

η₁=

同理，當(dāng)提重物G₂時應(yīng)有η₂=

從上面的計算中可以看出機(jī)械效率η=.

由于他在實驗中用同一滑輪組做實驗，但G的取值不同，所以滑輪組的機(jī)械效率不同.

從上式中可知，提高機(jī)械效率的方法是減輕動滑輪重G_動，在滑輪重一定情況下，可適當(dāng)增大重物，使有用功占總功的比例變大，從而使機(jī)械效率提高.即在額外功一定的條件下，通過增大有用功可以提高機(jī)械的機(jī)械效率.