Vì sao tính hiệu suất nâng hàng cần tách khối lượng sàn nâng khỏi khối lượng hàng?

Giải thích nguyên lý

Hiệu suất phụ thuộc phần năng lượng được gọi là hữu ích. Nếu mục tiêu là đưa hàng lên cao, thế năng tăng của hàng là phần hữu ích đã chọn; nâng cả sàn cũng cần năng lượng nhưng không nằm trong định nghĩa ấy. Đổi ranh giới hữu ích mà không nói rõ sẽ làm hai kết quả tưởng như mâu thuẫn.

Ví dụ và phân tích

Hàng nặng 20 N và sàn nặng 10 N cùng nâng 2 m, đứng yên đầu cuối. Năng lượng đầu vào 100 J. Thế năng hàng tăng 40 J nên hiệu suất hữu ích cho hàng là 40%. Nếu tính cả sàn là đầu ra cơ học thì đầu ra ấy 60 J, tương ứng 60%.

Cách kiểm tra

Vẽ hai đường bao: một quanh hàng và một quanh hàng cùng sàn. Ghi tên chỉ tiêu cạnh mỗi tỉ số. Kiểm tra tổng 60 J thế năng cộng 40 J dạng khác bằng 100 J đầu vào, rồi xác định phần 40 J hữu ích cho mục tiêu vận chuyển.

Ứng dụng

Trong so sánh máy nâng, cùng một định nghĩa tải hữu ích là điều kiện để so hiệu suất công bằng. Máy có sàn nặng có thể dùng nhiều năng lượng ngay cả khi hàng ít, nên chỉ công bố một phần khối lượng sẽ khiến người đọc hiểu sai.

Điều kiện và giới hạn

Không coi chênh 20 J giữa hai chỉ tiêu là nhiệt; đó là thế năng sàn. Con số dạng khác 40 J có thể gồm nhiều chuyển hóa chưa tách. Bài giả định độ cao chung và không có động năng cuối, không hướng dẫn vận hành máy nâng.

Đọc hình

Hàng 20 N và sàn 10 N lên 2 m: từ 100 J đầu vào có 40 J thế năng hàng, 20 J thế năng sàn, 40 J dạng khác.

Học tiếp

Động năng là gì và khi nào vật có động năng Cơ năng bằng tổng những dạng năng lượng nào