Физика 7 класс учебник Перышкин, Иванов - страница 196

   Полезная работа (A_{полезная} или Ph) — это работа, ради которой создаётся механизм. Например, подъём груза на высоту: полезная работа равна A_{полезная} = P ⋅ h, где P — вес груза, h — высота подъёма.
   Затраченная работа (A_{затраченная} или Fl) — это полная работа, которую совершает человек или двигатель. Она включает в себя не только подъём груза, но и преодоление трения, перемещение частей механизма и т. д. Формула: A_{затраченная} = F ⋅ l, где F — приложенная сила, l — путь, пройденный точкой приложения силы.

   Значение КПД (η) демонстрирует эффективность преобразования затраченной энергии: чем выше показатель, тем большая её часть используется по назначению для выполнения полезной работы.

η = $$ \frac{А_{\text {п }}}{А_{\text {з }}} $$ · 100%
Значения КПД:
0% < η < 100% — реальные механизмы (потери неизбежны);
η = 100% — идеальный механизм (без трения и потерь);
η > 100% невозможно (нарушает закон сохранения энергии).

Обоснование необходимости повышения КПД:

рациональное использование энергетических и материальных ресурсов;
сокращение эксплуатационных издержек;
минимизация вредных выбросов в атмосферу (в случае двигателей);
рост общей производительности системы или оборудования.

Методы повышения КПД:

снижение потерь на трение за счёт применения смазочных материалов и подшипников;
конструктивная оптимизация узлов и механизмов;
внедрение лёгких и высокопрочных материалов в производстве;
совершенствование тепловых процессов (для двигателей).

   КПД представляет собой безразмерную физическую величину, определяемую как отношение полезной работы к затраченной. Выражение КПД в процентах является лишь удобной формой представления этого отношения, где 1 соответствует 100 %.

   КПД наклонной плоскости выше, чем у транспортёра. Причина в конструкции:    у транспортёра есть движущиеся части — ролики и лента, — из‑за которых возникают дополнительные потери энергии на трение;    наклонная плоскость не имеет подвижных элементов, поэтому энергия теряется только из‑за трения груза о её поверхность (и эти потери можно уменьшить, сделав плоскость более гладкой).