Rendimento Mecânico e Máquinas

 Rendimento Mecânico e Máquinas

Trabalho motor (τmotor) - é o trabalho da força aplicada pelo operador (agente externo) sobre a máquina ou sistema.
Trabalho resistente (τresistente) - é o trabalho da força resistente, aquele que a carga aplica na máquina.
Máquinas ideais - são aquelas teóricas para as quais tem-se: τmotor = τresistente = τútil.
Máquinas reais   - para tais tem-se τresistente = τútil + τpassivo ; τútil é a parcela do trabalho resistente
                                realmente aproveitado e τpassivo é o trabalho 'perdido' pelas forças de atrito.
Rendimento ideal - ηideal = τútil/τresistente = 1 ... (τútil = τresistente)
Rendimento real   - ηreal   = τútil/τresistente = (τresistente - τpassivo)/τresistente = 1 - (τpassivo/τresistente

18. Potência mecânica média de uma força

Pm = Δτ/Δt    (sistema coerente de unidades)

19. Potência de uma força no instante t

P(t) = lim(Δt=>0)Pm = lim(Δt=>0)[Δτ/Δt] = dτ/dt

A potência de uma força é a derivada do trabalho realizado pela força, em relação ao tempo.

20. Relação entre potência de força constante e a velocidade

Pm = Δτ/Δt = F.Δs.cosθ/Δt = F.cosθ.(Δs/Δt) = F.vm.cosθ

No limite, para Δt ==> 0, a vm tende para a velocidade no instante t, logo, a potência e a velocidade instantânea relacionam-se por:

P = F.v.cosθ

Se a força constante apresentar a direção do deslocamento, então, θ = 0 rad, cosθ = 1 e

P = F.v    (no instante t)

21. Unidades de potência

S.I.U. ==> watt (W) ==> 1 W = 1 J/ 1 s
C.G.S. ==> erg por segundo ==> erg/s
M.kgf.S ==> quilogrâmetro por segundo (kgm/s) ==> 1 kgm/1s
1 kgm/s = 9,806 65 W ; 1 kW = 103 W  ; 1 W = 107 erg/s

Unidades práticas (derivadas do deplorável sistema inglês): cavalo-vapor (1 CV = 735 W);     Horse-power (1 HP = 746 W)

22. Rendimento de um processo

η = Pútil/Ptotal = 1 - (Pdissipada/Ptotal)