Как определяется полезная и полная работа?

Полезная работа и полная работа — это два важных понятия, связанных с работой в физике.

Полезная работа (A_полез) — это часть работы, которая идет на полезное преобразование энергии, достижение желаемого результата.

Полная работа (A_полн) — это общая работа, затраченная на выполнение какого-либо процесса, включая все потери.

Соотношение между ними можно выразить через коэффициент полезного действия (КПД):

КПД = A_полез / A_полн

Где:
— A_полез — полезная работа
— A_полн — полная работа

Примеры:

1. Поднятие груза по наклонной плоскости:
— Полезная работа — работа, затраченная на подъем груза по горизонтальной проекции наклонной плоскости.
— Полная работа — работа, затраченная на перемещение груза по всей длине наклонной плоскости.
— КПД = A_полез / A_полн = (F * h) / (F * s * cos(α)) = h / (s * cos(α))

2. Работа двигателя внутреннего сгорания:
— Полезная работа — работа, которая передается на колеса автомобиля.
— Полная работа — работа, затраченная на сжигание топлива в двигателе.
— КПД двигателя = A_полез / A_полн < 1 (обычно 0.25-0.35)

Таким образом, полезная работа всегда меньше или равна полной работе, а коэффициент полезного действия показывает, какая доля полной работы переходит в полезную.