Коэффициент полезного действия (КПД) — отношение полезной работы ко всей затраченной работе.

 

Коэффициент полезного действия часто выражают в процентах и обозначают греческой буквой η («эта»):

 

Простые механизмы КПД.

 

где Ап — полезная работа, Аз — вся затраченная работа.

Полезная работа всегда составляет лишь часть полной работы, которую затрачивает человек, используя тот или иной механизм.

Часть совершенной работы тратится на преодоление сил трения. Поскольку Аз > Ап, КПД всегда меньше 1 (или < 100 %).

Когда КПД немного меньше 1, можно считать, что затраченная работа примерно равна полезной: Аз Ап.

 

Простые механизмы КПД

 

Поскольку каждую из работ в этом равенстве можно выразить в виде произведения соответствующей силы на пройденный путь, то его можно переписать так: F1s1Fs.

Отсюда следует, что, выигрывая с помощью механизма в силе, мы во столько же раз проигрываем в пути, и наоборот. Этот закон называют золотым правилом механики.

Золотое правило механики является приближенным законом, так как в нем не учитывается работа по преодолению трения и силы тяжести частей используемых приспособлений. Тем не менее оно быва­ет очень полезным при анализе работы любого простого механизма.

Так, например, благодаря этому правилу сразу можно сказать, что рабочему, изображенному на рисунке, при двукратном выигрыше в силе подъема груза на 10 см придется опустить противоположный конец рычага на 20 см.