מנגנונים פשוטים. יעילות של מנגנונים פשוטים. מצגת "יעילות מנועי חום" פתרון בעיות לחישוב יעילות

שקופית 2

1. האם מנגנון פשוט נותן תועלת בעבודה? נמק את התשובה. 2. תוכן "כלל הזהב" של המכניקה. 3. מה הקשר בין השבילים שעברו נקודות הפעלת הכוחות על המנוף לבין הכוחות הללו? 4. למה משמשים מנגנונים פשוטים? 5. באיזה אופן הם מפסידים כשמשתמשים במנוף שנותן רווח בכוח? חזרה:

שקופית 3

6. כמה פעמים הם מפסידים בדרך, באמצעות בלוק מזיז להרמת משאות? 7. ציין את הנוסחאות לחישוב: הספק A = F*S עבודה V = S / t מהירות P = F / S צפיפות p = m / v לחץ N = A / t

שקופית 4

תכנית לימוד לנושא: "יעילות מנגנונים".

1. למה משמשים מנגנונים פשוטים? 2. הרעיון של עבודה שימושית ושלמה והשוואתם. 3. מושג יעילות המנגנון, השוואה שלו עם 100%. 4. דרכים להגברת היעילות.

שקופית 5

מנגנונים פשוטים משמשים ל...

שקופית 6

הרעיון של עבודה שימושית ושלמה. תפוחים לעיבוד למיץ, מעמיס שופך אותם מתוך סלים לחלק האחורי של מכונית. עבודה מלאה היא העמסת תפוחים. זה מורכב מהרמת התפוחים עצמם והרמת הסלים. מלאכת הרמת התפוחים עצמם מועילה, אבל הרמת הסלים היא חסרת תועלת, כי צריך להוריד אותם או לזרוק אותם.

שקופית 7

עבודה על הרמת משא באמצעות מישור משופע, גובה h ואורך ℓ.

F עבודה שימושית A p = F *h = m *q *h אבל במקביל אנחנו מתגברים על כוח החיכוך, כוח הכובד של מכשירים אחרים, ועושים עבודה נוספת. העבודה המושקעת גדולה מהעבודה המועילה Az > A p. העבודה המועילה היא רק חלק מכלל העבודה.

שקופית 8

המאפיין של המנגנון שקובע מהו שיעור העבודה המועיל הוא סך העבודה נקרא יעילות.

A n Az 100% האם היעילות יכולה להיות שווה ל-100%, > 100%? נמק את התשובה. איך להגביר יעילות? הפחת את המסה של החלקים הנעים, הפחת את החיכוך בחלקים. יעילות =

שקופית 9

פתרון בעיות לחישוב יעילות.

קבע את היעילות של מכשירים ומנגנונים במצבים הבאים: 1. הקנה מגולגל לאורך פלטפורמה משופעת, תוך הפעלת כוח של 240 N. מסת החבית 100 ק"ג, אורך הפלטפורמה 5 מ', גובה הפלטפורמה 1 מ'. 2. דלי חול במשקל 200 N מורם באמצעות בלוק נייח לגובה 10 מ' הפועל על חבל בכוח של 250 N.

הצג את כל השקופיות

ענה על שאלה 7. מדוע ידית הדלת אינה ממוקמת באמצע הדלת, אלא קרובה יותר לקצה שלה? 6. אם שני בחורים במשקל שונה מתנדנדים על קרש שנזרק מעל בול עץ, האם הם צריכים לשבת באותו מרחק מהתמיכה? 8. למה לאגוז כנף יש להבים?

9. מדוע משתמשים במספריים עם ידיות קצרות ולהבים ארוכים לחיתוך נייר ובד, ועם ידיות ארוכות ולהבים קצרים לחיתוך פח? 10. בסדנה בבית הספר, כדי להדק בחוזקה את חומר העבודה במפתח, האם ילד אוחז בקצה הידית ולא באמצע? למה?

איזו עבודה נקראת שימושית ואיזו הושלמה? משימה: יש להרים חבית במשקל 200 ק"ג על סיפונה של ספינה לגובה 10 מ' שאלות: 1. איזו עבודה צריך לעשות כדי להשלים את המשימה? A = Fs = m g s = 200 kg 10 N/kg 10 m = J העבודה שיש לבצע ישירות כדי להשלים משימה ספציפית נקראת שימושית. 2. מדוע מעמיסים משתמשים במישור משופע? 3. במה זוכים המעמיסים בשימוש במטוס משופע, ומה הם מפסידים? 4. האם מעמיסים מרוויחים מעבודה על ידי שימוש במטוס משופע? 5. האם לקחנו בחשבון את פעולת כוחות החיכוך וההתנגדות בעת חישוב העבודה? 6. האם יש צורך בפועל לבצע עבודה נוספת כדי להתגבר על כוחות החיכוך וההתנגדות? איזה עבודה צריך לעשות בפועל? בפועל, סך העבודה A AA Az שבוצע באמצעות מנגנון p pp הוא תמיד מעט יותר מהעבודה השימושית. לְמַעלָה

גורם יעילות (יעילות) היחס בין עבודה שימושית לסך העבודה נקרא גורם היעילות של המנגנון יעילות = Ap Az η = Ap Az 100% "זה" היעילות לא יכולה להיות יותר מ-1 (או 100%), מכיוון בפועל, כוחות התנגדות תמיד פועלים.

איך להגביר יעילות? מנוף מטוס משופע בלוק האם לקחנו בחשבון בעת ​​חישוב העבודה: משקל המנוף? משקל וו? חיכוך? חיכוך בין גוף למישור? משקל בלוק? משקל של חבלים? חיכוך? כדי להגביר את היעילות יש צורך להפחית את החיכוך ולהשתמש בחומרים קלים אך עמידים

פתור את הבעיה מטען במשקל 100 ק"ג תלוי על הזרוע הקצרה של מנוף. להרמתו הופעל על הזרוע הארוכה כוח של 250 N. העומס הועלה ב-0.08 מ' בעוד שנקודת הפעלת הכוח המניע ירדה ב-0.4 מ' מצא את יעילות המנוף. m = 100 ק"ג g = 9.8 N/kg F = 250 N h 1 = 0.08 m h 2 = 0.4 m η = ? F h1h1 h2h2 η = Ap Az 100% Ap = P h 1 Az = F h 2 η = m g h 1 F h % [ η ] = [ kg N m % P = m g N kg m = % ] η = ,4 = 80 % תשובה: η = 80%

שקופית 1

יעילות המנגנון. בית: §61

חזור על "כלל הזהב" של המכניקה. הכירו את מושג היעילות כמאפיין העיקרי של מנגנון העבודה.

מטרת השיעור:

שקופית 2

1. האם מנגנון פשוט נותן תועלת בעבודה? נמק את התשובה. 2. תוכן "כלל הזהב" של המכניקה. 3. מה הקשר בין השבילים שעברו נקודות הפעלת הכוחות על המנוף לבין הכוחות הללו? 4. למה משמשים מנגנונים פשוטים? 5. באיזה אופן הם מפסידים כשמשתמשים במנוף שנותן רווח בכוח?

חזרה:

שקופית 3

6. כמה פעמים הם מפסידים בדרך, באמצעות בלוק מזיז להרמת משאות? 7. ציין את הנוסחאות לחישוב: הספק A = F*S עבודה V = S / t מהירות P = F / S צפיפות p = m / v לחץ N = A / t

שקופית 4

תכנית לימוד לנושא: "יעילות מנגנונים".

1. למה משמשים מנגנונים פשוטים? 2. הרעיון של עבודה שימושית ושלמה והשוואתם. 3. מושג יעילות המנגנון, השוואה שלו עם 100%. 4. דרכים להגברת היעילות.

שקופית 5

מנגנונים פשוטים משמשים ל...

שקופית 6

הרעיון של עבודה שימושית ושלמה.

תפוחים לעיבוד למיץ, מעמיס שופך אותם מתוך סלים לחלק האחורי של מכונית.

עבודה מלאה היא העמסת תפוחים.

זה מורכב מהרמת התפוחים עצמם והרמת הסלים.

מלאכת הרמת התפוחים עצמם מועילה, אבל הרמת הסלים היא חסרת תועלת, כי צריך להוריד אותם או לזרוק אותם.

שקופית 7

עבודה על הרמת משא באמצעות מישור משופע, גובה h ואורך ℓ.

עבודה שימושית A p = F *h = m *q *h

אבל במקביל אנחנו מתגברים על כוח החיכוך, כוח הכובד של מכשירים אחרים, ועושים עבודה נוספת.

העבודה המושקעת גדולה מהעבודה השימושית Az > A p.

עבודה שימושית היא רק חלק מהעבודה השלמה.

שקופית 8

המאפיין של המנגנון שקובע מהו שיעור העבודה המועיל הוא סך העבודה נקרא יעילות.

האם היעילות יכולה להיות שווה ל-100%, > 100%? נמק את התשובה.

איך להגביר יעילות?

הפחת את המסה של החלקים הנעים, הפחת את החיכוך בחלקים.

שקופית 9

פתרון בעיות לחישוב יעילות.

קבע את היעילות של מכשירים ומנגנונים במצבים הבאים: 1. הקנה מגולגל לאורך פלטפורמה משופעת, תוך הפעלת כוח של 240 N. מסת החבית 100 ק"ג, אורך הפלטפורמה 5 מ', גובה הפלטפורמה 1 מ'. 2. דלי חול במשקל 200 N מורם באמצעות בלוק נייח לגובה 10 מ' הפועל על חבל בכוח של 250 N.

תרשים סכמטי של מנוע חום

מחמם T1

מקרר T2

נוזל עבודה

בְּעָיָה

שימוש ב-TD

• טַעֲנָה
• דוגמא

לא רווחי

נושא השיעור

"יְעִילוּת

מנועי חום"

מטרות השיעור:

משימה מס' 1.

מהו תנור חימום?

מועבר על ידי תנור החימום?

משימה מס' 1.

קבע את היעילות של מנוע טרקטור, אשר נדרש לצרוך 1.2 ק"ג של דלק עם חום בעירה ספציפי של 42 MJ כדי לבצע 15 MJ של עבודה.

כדי לפתור בעיה זו יש צורך לענות על השאלות:

מהי עבודה מתגמלת?

מהו תנור חימום?

אילו תהליכים תרמיים מתרחשים במחמם?

מועבר על ידי תנור החימום?

באיזו משלוש נוסחאות היעילות עדיף להשתמש בזה

שאלה: מה המשמעות של "יעילות מנוע הטרקטור היא 30%"?

• מנוע הבעירה הפנימית צרך 0.5 ק"ג דלק, שערכו הקלורי היה 46 × 106 J/kg, בעוד שהמנוע ביצע 7 × 106 J של עבודה שימושית. מה היעילות שלו?
• במנוע חום, על כל קילוג'אול אנרגיה המתקבל מהמחמם, מתבצעת עבודה של 300 J. קבע את יעילות המכונה.
• ההספק השימושי של מנועי המטוס הוא 2300 קילוואט. מה היעילות של מנועים אם במהירות ממוצעת של 250 קמ"ש הם צורכים 288 ק"ג נפט ל-100 ק"מ נסיעה?

יעילות של מנועי טורבינת גז סדרתיים מודרניים

עבור דרגות כוח שונות

• האם היעילות יכולה להיות שווה או גדולה מ-100%?
• איך אפשר להגביר את היעילות?
• האם עלייה ב-Qn תוביל לעלייה בעבודה מועילה? להגביר את היעילות?
• האם ירידה ב-Qx תוביל לעלייה בעבודה מועילה? להגביר את היעילות?
• מה יותר רווחי: הגדלת Qn או הקטנת Qx? (בצעו ניתוח מתמטי - יותר נוח לעשות זאת באמצעות נוסחת היעילות העדכנית ביותר)
• מה יותר קל מבחינה טכנית (אפשרי יותר): הגדלת Qn או הפחתת Qx? למה הבעיות הללו קשורות?

שאלות

דרכים לשנות יעילות (חימום)

• שימוש בדלק באיכות גבוהה
• חוסר סיכה בחלקי עבודה של מנגנונים
• הפחתת העברת חום דרך קירות צילינדר
• הפחתת טמפרטורת המקרר
• שפר את אטימות התיקים
• מניעת דליפה של אדי בנזין ממיכל הדלק על ידי ספיחה ויניקה של האדים למערכת הכניסה.

בחר פתגם

מה עוזרשיפור איכות החינוך	מה מפריעשיפור איכות החינוך

מטלת לימוד עצמי: למד את החלק העיוני מתוך ההערות במחברת, ספר בעיות מס' 679 א.פ. רימקוביץ', בעיה מס' 2

"במהלך מחזור פעולה, מנוע חום מקבל 100 J מהמחמם ונותן 40 J למקרר. מה היעילות של מנוע חום?"

בנוסף: הערכת היעילות של מנוע דיזל ימי (ראה להלן)

מטרות: חינוכיות: לפתח מיומנויות בקביעת יעילות נסיונית ורווח בעוצמתו של מישור משופע; לחזק את המיומנויות של מדידת כוחות באמצעות דינמומטר; חינוכי: פיתוח מיומנויות תקשורת לעבודה בצוות (כבוד הדדי, עזרה הדדית ותמיכה). התפתחותית: לפתח את החשיבה והמיומנויות המעשיות של התלמידים. ציוד: מעבדה: סרגל עץ, בלוק עץ, דינמומטר, חצובה; מקרן, מסך, מחשב נייד.

הצג את תוכן המסמך
"מצגת לשיעור "מדידת היעילות של מטוס משופע". כיתה ז'".

מימי קדם

כדי להקל על עבודתו, אדם משתמש במנגנונים שונים.

("מנגנון" ביווני - מכונה, כלי)

מנגנון פשוט - מישור משופע.

במקום להרים משא כבד לגובה מסוים,

הוא מגולגל או נמשך לאותו גובה לאורך מישור משופע.

תמיד קל יותר לנצל שיפוע מתון מאשר תלול.

רווח בכוח לא בא "לחינם": אתה צריך לגלגל בחביות

בדרך ארוכה יותר.

המטוס המשופע הוא שאין לו תחליף!

המטוס המשופע חסר תועלת!

המשימה שלנו:

לבנות מטוס משופע;

עבודה מכנית: A = Fs

עבודה שימושית היא העבודה הנדרשת כדי להרים גוף לגובה 𝗵.

העבודה מתבצעת על ידי כוח המכוון כלפי מעלה ושווה בגודלו לכוח הכבידה.

העבודה שהושקעה - זוהי עבודה הנעשית באמצעות מישור משופע.

הכוח שבו אנו מושכים את הגוף כלפי מעלה לאורך המישור המשופע אכן עובד - Fthrust.

הנתיב שעובר הגוף הוא אורך המישור המשופע 𝓵 :

גורם יעילות (יעילות):

𝝶 = · 100%

עלייה בהספק k:

𝗸 =

כיצד אנו מודדים את כוח הכבידה?

כיצד אנו מודדים את כוח המתיחה?

∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣

ערך החלוקה:

C.d. = = 0.1

𝓵 , M

𝓵 , M

𝝶 , %

𝝶 , %

שורה 1: h = 7 ס"מ

שורה 2: 𝗵 = 10 ס"מ

שורה 3: 𝗵 = 15 ס"מ

בואו נסיק מסקנה (כללי):

- על התלות ביעילות של מישור משופע

מזווית הנטייה שלו;

-על התלות של הרווח בחוזק של מישור משופע בזווית הנטייה שלו.