مزیت مکانیکی اقدام به تقویت نیرو با استفاده از ابزار، در یک سیستم مکانیکی یا دستگاه است. چنین دستگاهی توان ورودی را ذخیره می کند و نیروهای گردآمده را در ازای حرکت مورد نیاز نیرو در خروجی ارائه می دهد تا تقویت دلخواه بدست آید.
یکی از ویژگی های ماشین های ساده، مزیت مکانیکی آن ها است که نشان می دهد ماشین نیروی وارده را چند برابر کرده است. مزیت مکانیکی کمیتی بی بُعد است.
• رابطهٔ کلی برای تمام ماشین ها یا مزیت مکانیکی واقعی ( A ′ {\displaystyle A'} ) : نیروی مقاوم R {\displaystyle R} ( نیرویی که ماشین بر جسم وارد می کند ) تقسیم بر نیروی محرک E {\displaystyle E} ( نیرویی که ما بر ماشین وارد می شود ) .
• R / E {\displaystyle R/E}
• رابطهٔ ویژه اهرم ها در صورت وجود نداشتن اصطکاک ( مزیت مکانیکی کامل ( A {\displaystyle A} ) ) : در صورت وجود نداشتن اصطکاک مزیت مکانیکی کامل داریم که از تقسیم طول بازوی محرک ( L {\displaystyle L} ) ، بر طول بازوی مقاوم ( L {\displaystyle L} ) به دست می آید:
• L {\displaystyle L} / L {\displaystyle L}
مقدار آن از رابطهٔ R / E = A به دست می آید. به کمک مزیت مکانیکی میتوان تشخیص داد که یک ماشین چه کاری انجام میدهد.
با در نظر گرفتن یک دوچرخه ۱۸ سرعته با طول بازوی پدال ۷ اینچ ( شعاع ) و ۲۶ اینچ ( قطر ) چرخ ها: اگر چرخ دنده های متصل به بازوی پدال و چرخ عقب هم اندازه باشند، پس نسبت نیروی خروجی وارد بر چرخ به نیروی ورودی وارد بر پدال را می توان از طریق قانون اهرم ها به دست آورد.
چرخ زنجیرهای کوچک و بزرگ جلویی را در نظر بگیرید که به ترتیب ۲۸ و ۵۲ دندانه دارند، و چرخ زنجیرهای کوچک و بزرگ عقبی را که ۱۶ و ۳۲ دندانه دارند در نظر بگیرید. با استفاده از این عددها می توانیم نسبت های سرعت حاصل بین چرخ زنجیرهای جلو و عقب را محاسبه کنیم.
نسبت نیروی گرداننده دوچرخه به نیروی پدال، که مزیت مکانیکی کل دوچرخه است، از حاصل ضرب نسبت سرعت و نسبت پدال به چرخ به دست می آید. در هر مورد نیروی وارد بر پدال ها بزرگتر است از نیروی رانش رو به جلو دوچرخه ( در طرح بالا، نیروی واکنش رو به عقب وارد به زمین مشخص شده است ) . مزیت مکانیکی کم باعث سرعت کم بازوی پدال نسبت به سرعت چرخ دوار، حتی در چرخ دنده های کوچک، می شود.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفیکی از ویژگی های ماشین های ساده، مزیت مکانیکی آن ها است که نشان می دهد ماشین نیروی وارده را چند برابر کرده است. مزیت مکانیکی کمیتی بی بُعد است.
• رابطهٔ کلی برای تمام ماشین ها یا مزیت مکانیکی واقعی ( A ′ {\displaystyle A'} ) : نیروی مقاوم R {\displaystyle R} ( نیرویی که ماشین بر جسم وارد می کند ) تقسیم بر نیروی محرک E {\displaystyle E} ( نیرویی که ما بر ماشین وارد می شود ) .
• R / E {\displaystyle R/E}
• رابطهٔ ویژه اهرم ها در صورت وجود نداشتن اصطکاک ( مزیت مکانیکی کامل ( A {\displaystyle A} ) ) : در صورت وجود نداشتن اصطکاک مزیت مکانیکی کامل داریم که از تقسیم طول بازوی محرک ( L {\displaystyle L} ) ، بر طول بازوی مقاوم ( L {\displaystyle L} ) به دست می آید:
• L {\displaystyle L} / L {\displaystyle L}
مقدار آن از رابطهٔ R / E = A به دست می آید. به کمک مزیت مکانیکی میتوان تشخیص داد که یک ماشین چه کاری انجام میدهد.
با در نظر گرفتن یک دوچرخه ۱۸ سرعته با طول بازوی پدال ۷ اینچ ( شعاع ) و ۲۶ اینچ ( قطر ) چرخ ها: اگر چرخ دنده های متصل به بازوی پدال و چرخ عقب هم اندازه باشند، پس نسبت نیروی خروجی وارد بر چرخ به نیروی ورودی وارد بر پدال را می توان از طریق قانون اهرم ها به دست آورد.
چرخ زنجیرهای کوچک و بزرگ جلویی را در نظر بگیرید که به ترتیب ۲۸ و ۵۲ دندانه دارند، و چرخ زنجیرهای کوچک و بزرگ عقبی را که ۱۶ و ۳۲ دندانه دارند در نظر بگیرید. با استفاده از این عددها می توانیم نسبت های سرعت حاصل بین چرخ زنجیرهای جلو و عقب را محاسبه کنیم.
نسبت نیروی گرداننده دوچرخه به نیروی پدال، که مزیت مکانیکی کل دوچرخه است، از حاصل ضرب نسبت سرعت و نسبت پدال به چرخ به دست می آید. در هر مورد نیروی وارد بر پدال ها بزرگتر است از نیروی رانش رو به جلو دوچرخه ( در طرح بالا، نیروی واکنش رو به عقب وارد به زمین مشخص شده است ) . مزیت مکانیکی کم باعث سرعت کم بازوی پدال نسبت به سرعت چرخ دوار، حتی در چرخ دنده های کوچک، می شود.
wiki: مزیت مکانیکی