Softonic

Kalkulator przewagi mechanicznej

Krok 1 / 3 Przełożenie mechaniczne
Dalej

Przewaga mechaniczna (MA) mówi, ile razy prosta maszyna zwiększa Twój wysiłek. Dźwignia, blok, przekładnia, równia pochyła lub śruba pozwalają, aby niewielka siła wejściowa poruszyła znacznie większe obciążenie, a MA to po prostu stosunek jednej do drugiej. Wprowadź siłę wyjściową, którą musisz poruszyć (obciążenie), oraz siłę wejściową, którą przykładasz (wysiłek), a ten kalkulator zwróci przewagę mechaniczną jako czytelny stosunek. MA powyżej 1 oznacza, że maszyna zwielokrotnia Twoją siłę; MA poniżej 1 oznacza, że wymienia siłę na prędkość lub drogę. Wartości aktualizują się na bieżąco, więc możesz porównywać rozwiązania obok siebie.

Jak korzystać z kalkulatora

  1. 1

    Wprowadź siłę wyjściową

    Wpisz siłę obciążenia, którą maszyna musi pokonać, w dowolnej spójnej jednostce (N, lbf, kG).

  2. 2

    Wprowadź siłę wejściową

    Wpisz siłę wysiłku, którą przykładasz, w tej samej jednostce co obciążenie.

  3. 3

    Odczytaj przewagę mechaniczną

    Stosunek MA pojawia się natychmiast. Powyżej 1 zwielokrotnia siłę; poniżej 1 wymienia siłę na drogę.

Wzór

Przewaga mechaniczna to stosunek siły obciążenia, którą wytwarza maszyna, do siły wysiłku, którą wkładasz:

MA = siła wyjściowa (obciążenie) ÷ siła wejściowa (wysiłek)

Gdzie:

  • MA = przewaga mechaniczna, stosunek bezwymiarowy (bez jednostek).
  • siła wyjściowa = siła obciążenia, którą maszyna porusza lub której się przeciwstawia.
  • siła wejściowa = siła wysiłku, którą przykładasz do maszyny.

Ponieważ obie siły mierzone są w tej samej jednostce, upraszczają się i MA jest liczbą czystą. Jest to rzeczywista przewaga mechaniczna, gdy mierzy się ją realnymi siłami; idealna przewaga mechaniczna wynika z samej geometrii i jest zawsze nieco większa, ponieważ pomija się tarcie.

Przykład z rozwiązaniem

Używasz łomu, aby podnieść skrzynię o ciężarze 500 N, naciskając w dół z wysiłkiem zaledwie 100 N:

MA = 500 N ÷ 100 N = 5

Łom zwielokrotnia Twoją siłę pięciokrotnie. Ceną jest droga: Twoja dłoń musi przebyć około 5 razy większą odległość, niż wznosi się skrzynia, ponieważ energia jest zachowana (wysiłek × droga wysiłku ≈ obciążenie × droga obciążenia).

Szybki przegląd

Siła wyjściowa (obciążenie) Siła wejściowa (wysiłek) MA Znaczenie
500 100 5,00 Zwielokrotnia wysiłek ×5
800 200 4,00 Zwielokrotnia wysiłek ×4
100 100 1,00 Bez zmiany siły (tylko przekierowuje)
150 300 0,50 Wymienia siłę na prędkość/drogę
1200 150 8,00 Silny mnożnik siły

Częste błędy

  • Mieszanie jednostek. Obie siły muszą być w tej samej jednostce. Jeśli obciążenie jest w niutonach, wysiłek też musi być w niutonach, w przeciwnym razie stosunek nie ma sensu.
  • MA rzeczywista a idealna. Rzeczywiste maszyny tracą siłę na tarcie, więc zmierzona (rzeczywista) MA jest mniejsza od idealnej MA, którą przewidziałbyś jedynie na podstawie długości lub promieni. Sprawność η = MA rzeczywista ÷ MA idealna.
  • MA poniżej 1 nie jest “zła”. Stosunek mniejszy od 1 oznacza, że maszyna poświęca siłę, aby zyskać prędkość lub zakres ruchu, dokładnie to, czego chcesz w narzędziach takich jak wędka lub rower na wysokim biegu.
  • Nie ma darmowej energii. Wysoka MA nigdy nie tworzy energii; to, co zyskujesz na sile, oddajesz na drodze, na której musisz przemieścić wysiłek. Praca włożona ≈ praca uzyskana.

Najczęściej zadawane pytania

Przewaga mechaniczna (MA) to miara tego, ile razy prosta maszyna zwielokrotnia Twoją siłę wejściową. To siła wyjściowa (obciążenie) podzielona przez siłę wejściową (wysiłek), więc MA równe 5 oznacza, że maszyna wytwarza pięciokrotność siły, którą przykładasz.

MA poniżej 1 oznacza, że maszyna wytwarza mniejszą siłę, niż wkładasz. To nie wada: to celowa wymiana siły na prędkość lub drogę, jak w zębatce roweru czy ramieniu robota, które potrzebuje szerokiego i szybkiego zakresu ruchu.

Idealną przewagę mechaniczną oblicza się z samej geometrii (długości ramion dźwigni, liczby bloków, nachylenia równi) przy założeniu braku tarcia. Rzeczywistą przewagę mechaniczną mierzy się na podstawie realnych sił i jest ona zawsze mniejsza, ponieważ tarcie marnuje część wysiłku. Ich stosunek to sprawność maszyny.

Nie. Obliczenia wykonują się w całości w Twojej przeglądarce podczas pisania, a wartości pozostają na tej stronie. Nic z tego, co wprowadzasz, nie jest przesyłane, zapisywane ani udostępniane.

Powiązane narzędzia

Kalkulator numerologii imienia i nazwiska

Oblicz liczbę przeznaczenia i liczbę ekspresji z pełnego imienia i nazwiska metodą numerologii pitagorejskiej, wraz z krótką interpretacją osobowości.

Kalkulator wysokości gęstościowej

Oblicz wysokość gęstościową z wysokości ciśnieniowej i temperatury powietrza zewnętrznego. Natychmiastowy wynik w stopach oraz temperatura standardowa ISA, do bezpiecznego planowania startu i wznoszenia.

Kalkulator całki potrójnej

Przybliżaj oznaczone całki potrójne dla liczbowych granic x, y i z metodą punktu środkowego w przeglądarce.

Kalkulator amperogodzin

Oblicz czas pracy i zmagazynowaną energię akumulatora na podstawie amperogodzin, napięcia i prądu obciążenia. Otrzymaj czas pracy w godzinach i minutach oraz energię w watogodzinach i kilowatogodzinach.

Kalkulator okręgu podziałowego otworów

Oblicz PCD, podziałkę kątową i dokładne współrzędne X/Y równomiernie rozmieszczonych otworów, z obrotem, przesunięciem i eksportem CSV.

Kalkulator obudowy subwoofera

Oblicz objętość brutto i netto obudowy, odejmij głośnik, wzmocnienia, terminal i tunel albo wyznacz jeden wymiar zewnętrzny.

Narzędzie jest dostępne w innych językach