机制的机器

根据定义,力量和运动都是传播和修改机器。机器的零件的方式相互连接和指导生产所需的输出运动从一个给定的输入运动被称为机制的机器。活塞、连杆、曲轴往复引擎构成一种改变的机制直线运动活塞到曲轴的旋转运动。

虽然力量和运动都是参与的操作机器,机器的主要功能可能放大武力或运动的修改。一个杆本质上是一个力量增加者,而一个变速箱是最常用的减速器。一台机器的运动和力量是分不开的,然而,总是在一个逆比率。杆的输出的力大于输入的力,但输出小于输入运动运动。类似地,输出的速度齿轮减速器小于输入速度,但输出转矩大于输入扭矩。在第一种情况下获得的力量伴随着运动的损失,而在第二种情况下损失在运动是伴随着增加扭矩。

虽然有些机器的主要功能可以确定,这将是很难把所有的机器分类为:力或运动修饰词;有些机器属于两个类别。然而,所有机器必须执行一个motion-modifying函数,因为如果机械设备的零件是不动的,它是一个结构,不是机器。

虽然所有的机器有一个机制,因此执行motion-modifying功能,有些机器没有计划force-modifying目的;存在的力量所致摩擦和惯性的移动质量,不出现作为一个有用的输出工作。这个群体包括计量器具和时钟。

在科学力学,“工作”是部队做的事情时,他们行动的方向移动,这等于平均力和移动的距离的乘积。如果一个人有体重水平路径,他没有工作根据这个定义,因为力和运动是在直角;也就是说,力是垂直和水平运动。如果他背负着一段楼梯或梯子,他所做的工作,因为他是朝着相同的方向施加一个力。在数学上,如果F=(牛顿)和力量年代=(英尺和米)的距离,工作就等于作用力F乘以这个力移动的距离年代或工作=F×年代。

当一个力导致身体绕固定轴旋转,或主,做的功是相乘得到的扭矩(T由转动角)。

计算效率

这些概念的工作是基本的机械功函数在定义机器的力和运动,和他们带来的不可分离性力量和运动的机器。由于摩擦,工作输出机器总是小于输入的工作,以及效率两者的比率,总是不到100%。

输出对输入的比值是力量机械的优势(MA),它定义了force-modifying功能,当输入输出运动的比例是速度比(VR),它定义了motion-modifying函数。当效率高,这些比例大致相等;如果输出力是10倍的输入力,输入运动必须10倍输出运动;即。是什么迷失在运动中获得力量。摩擦影响机械利益而不是速度比(除了一些机制使用腰带和空转滑轮)。

计算效率从输出比输入工作,它将需要知道工作完成输出和输入部队在指定的距离。因为这需要的时间间隔内平均力量的决心,这将是不方便。机器的效率更容易确定的瞬时值负载和负载的速度移动。为了这个目的,权力公式是最有用的。

权力是工作完成的速度。如果一个男人带着一个10磅重(4.5公斤)的体重12英尺(3.66米)的垂直高度即。梯子或楼梯半分钟,他的权力支出是10×12或120英尺磅半分钟;他的工作速度是每分钟240英尺磅。

权力或单位的工作在英语国家是马力(hp),等于每分钟33000英尺磅,所以每分钟240英尺磅等于240/33,000 = 0.00727马力。

在处理简单force-amplifying如杠杆和机器轮轴,方便调用的输入力的“努力”和输出力的“负载。“机械优势然后工作负载的比例,而且速度比努力的运动(位移或速度)除以相应的运动负荷。