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速度比と機械的利点が同じではないのはなぜですか?

あなたはそれに興味があるのは正しいです!速度比と機械的利点は関連していますが、常に同じではありません。その理由は次のとおりです。

速度比(SR)

* 定義: 出力速度(負荷の速度)に対する入力速度(努力の速度)の比率。

* フォーカス: マシンによって速度が増幅または削減されるかを示します。

* 計算: SR =入力速度 /出力速度

機械的利点(MA)

* 定義: 出力力(機械によって加えられた力)の入力力(ユーザーが適用する力)の比率。

* フォーカス: それは、機械によって力がどれだけ増幅されるかを教えてくれます。

* 計算: MA =出力力 /入力力

なぜそれらが異なる

重要な違いは、効率にあります マシンの。

* 理想的なマシン: 完全で摩擦のないマシンでは、エネルギー入力はエネルギー出力に等しくなります。この場合、速度比と機械的利点は等しくなります。

* 実際のマシン: すべてのマシンには、入力エネルギーの一部を消費する摩擦があります。これは、出力エネルギーが入力エネルギーよりも少ないことを意味します。

効率の影響

* 速度比: マシンの固有の速度変化を表す、一定のままです。

* 機械的利点: エネルギー損失により速度比が少なくなります。

例:

シンプルなレバーを想像してください。速度比は2:1である可能性があります。つまり、荷重は努力と同じくらい速く移動します。しかし、レバーのピボットに摩擦が存在する場合、機械的利点はわずかに少ない可能性があります。たとえば、1.8:1。これは、出力力が入力力の1.8倍であり、正確に2回ではないことを意味します。

要約:

速度比は速度変化の尺度であり、機械的利点は力増幅の尺度です。摩擦のため、実際の機械はいくらかのエネルギーを失い、速度比よりも常にわずかに少ない機械的な利点をもたらします。

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