物理学における実際の機械的利点(AMA)
実際の機械的利点(AMA) 効率を定量化します 入力力を増幅する単純なマシンの。これは、出力力(負荷)の比率です 入力力(努力)に :
ama =出力力(荷重) /入力力(努力)
AMAが表すものの内訳は次のとおりです。
* 出力力(負荷): 移動または持ち上げられているオブジェクト上の機械によって発揮される力。
* 入力力(努力): 力はマシンに適用されて機能させました。
AMAに関する重要なポイント:
* 常に数値値: AMAは、入力力の乗算係数を表す無次元数です。
* は1より大きく、1未満、または1に等しくなる可能性があります:
* ama> 1: マシンは入力力を掛けて、負荷の移動を容易にします。
* ama <1: マシンは出力力を減らします。つまり、荷重自体よりも多くの力を適用する必要があります。
* ama =1: マシンは力を増幅しません。入力力と出力力は等しい。
* 摩擦の影響を受ける: マシン内の摩擦により、その効率が低下し、AMAが低下します。
* 理想的な機械的利点(IMA)と同じではありません: IMAは、マシンのジオメトリに基づいて計算された理論値であり、摩擦を無視します。 AMAは、摩擦の影響を受ける実際の効率を考慮しています。
単純なマシンのAMAの例:
* レバー: より長い労力腕(支点から努力までの距離)を備えたレバーは、より高いAMAを持ちます。つまり、より少ない力で重い負荷を持ち上げることができます。
* 傾斜面: 急勾配の傾斜は、より低いAMAを持ち、オブジェクトを上げるためにより多くの力を必要とします。
* プーリーシステム: より多くのプーリーを備えたプーリーシステムは、より高いAMAを持ち、より少ない力でより重いオブジェクトを持ち上げることができます。
AMAの計算:
マシンの動作中に入力力と出力力を測定することにより、AMAを決定できます。ただし、マシンの効率から計算する方が多くの場合、より実用的です。
ama =効率x ima
どこ:
* 効率: 作業出力と作業入力の比率は、小数として表されます。
* ima: 機械のジオメトリのみを考慮する理想的な機械的利点。
AMAの理解は、単純なマシンの設計と分析に重要であり、特定のタスクの効率を最適化します。 機械が力を増幅してオブジェクトを移動できるかを判断するのに役立ち、物理学と工学の基本的な概念になります。