Page 64 - 7_fizika.indd

62

A hatásfok

A kiskocsival végzett kísérleteinknél, vagy egy golyó elgurításakor azt mondtuk: ezek olyan könnyen mozognak, hogy a súrlódás hatásától eltekinthetünk. Ha azonban pontosan mérünk, kiderül, hogy ez nem így van: bármilyen testet mozgatunk, le kell győznünk a felületek között ható súrlódási erőt. Ehhez nyilvánvalóan munkavégzés szükséges, ami számunkra elveszik.

Mivel a munkavégzéssel járó folyamatok során mindig vannak veszteségek, célszerű megadni azt, hogy mennyire hatásos a tevékenységünk. Ezt a mechanikai hatásfokkal fejezzük ki.

A hatásfok a hasznos munka és a befektetett összes munka viszonya.

hatásfok =

hasznos munka összes munka

A hatásfokot az η (éta) görög betűvel jelöljük:

η =

W

h

W

ö

A hatásfok viszonyszám, így nincs mértékegysége. Megadhatjuk %-ban is úgy, hogy értékét meg-szorozzuk 100-zal. Például, ha a hasznos munka csak ¾ része az összes munkának, akkor a hatásfok 0,75 – illetve 75%.

Mivel a munkavégzés az energiacsere egyik formája, a hatásfok az energiaváltozással is megadható:

hatásfok =

hasznos energiaváltozás összes energiaváltozás Képletben ezt így írhatjuk:

η =

ΔE

h

ΔE

ö

A teljesítmény

Ugyanazt a munkát hosszabb és rövidebb idő alatt is elvégezhetjük – azaz a különböző, munka-végzéssel járó folyamatok különböző ideig tarthatnak.

Ha például ugyanarra az emeletre ugyanazon a lépcsőn felszaladunk (172. ábra), jobban elfára-dunk, mintha a megszokott tempóban mennénk fel. Ennek oka az, hogy a testünk „felemeléséhez” szükséges munkát rövidebb idő alatt végeztük el. Másként ezt úgy is mondhatnánk, hogy nagyobb teljesítményt fejtettünk ki.

A teljesítmény a munkavégzés gyorsaságát meghatározó fzikai mennyiség.

A hatásfok és a teljesítmény