有用功公式详解及实例分析
作者:潘志伟(高考志愿填报专家)
发布时间:2025-02-12 15:20:14
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做功,是能量转化的过程,而在这一过程中,有用功才是我们真正追求的目标。今天,咱们就来聊聊有用功的那些事儿。
1有用功定义
有用功,简而言之,就是对我们有价值的功。它区别于额外功,是我们在做功过程中期望达到目的所必须做的功。公式表示为:W有=Gh(在斜面或滑轮中使用),或W有=FS(F为作用在物体上的力,S为物体在力的方向上的移动距离)。
2有用功与总功、额外功的关系
总功是我们做功的总和,它等于有用功与额外功之和。额外功,则是为了达到目的而不得不做的无用功,比如提水时,对水桶和轮轴克服摩擦所做的功。公式表示为:W总=W有+W额外。
3有用功计算实例
以下是一些有用功计算的实例,通过表格形式详细列举:
场景 | 有用功(W有) | 额外功(W额外) | 总功(W总) | 效率(η) |
提水桶上楼 | 水桶重力×楼层高度 | 水桶自身重量×楼层高度+克服摩擦力做功 | 有用功+额外功 | 有用功/总功×100% |
滑轮组提升重物 | 重物重力×提升高度 | 滑轮组自身重量×提升高度+摩擦力做功 | 有用功+额外功 | 有用功/总功×100% |
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4提高做功效率的关键
提高做功效率,关键在于减少额外功。这需要我们不断优化机械设计,减少摩擦和不必要的重量,从而让我们的每一分努力都能转化为有价值的有用功。
5总结
有用功,是我们做功过程中的核心追求。了解有用功的定义、计算公式以及它与总功、额外功的关系,对于我们提高做功效率至关重要。希望今天的分享能对大家有所帮助。
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