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発電機であろうと単純な滑車システムであろうと、入力を受け取って出力を生成するものはすべて、そこに投入された仕事をどれだけうまく使用しているかを測定できます。作業効率の式は、これを定量化し、あらゆる機械の効率を判断するのに役立ちます。
作業効率の式
計算する式 作業効率 の比率です 出力 に 入力 パーセンテージで表されます。マシンの場合、マシンの動作に応じてマシンに投入される作業を決定できます。一般的に、モーションの距離に力を掛けることにより、仕事を計算できます。
作業を実行するマシンまたはオブジェクトの入出力を適切に計算し、マシンを操作する人間などの他の要因を考慮してください。
作業効率の式は 効率=出力/入力、結果に100を掛けて、作業効率をパーセントで取得できます。これは、エネルギー生産または機械効率に関係なく、エネルギーと仕事を測定するさまざまな方法で使用されます。
作業効率の計算例
人間が滑車ロープを2フィート引っ張るために6ポンドの力をかけることにより、地面から10ポンドの重さ1フィートを引く滑車ロープには、これらの特定の入力および出力力があります。入力力である人間の力は、6ポンドx 2フィートの仕事、または12フィートポンドの仕事を実行します。機械の動き、つまり出力は、1フィートの仕事の10ポンドまたは10フィートポンドの仕事です。
作業効率は、パーセント形式での入力と出力の比率です。これは10/12、つまり0.83です。これに100を掛けてパーセンテージに変換すると、83パーセントの作業効率が得られます。
作業効率の定義の物理
入力に対する作業出力の比率は、物理学と工学の多くの分野で効率の尺度として使用されます。研究者は、エネルギー、電力、または他の限られた量を節約する方法を決定するために、プロセスの製品と消耗品の割合を記述することが有用であると思います。
入力と出力の比率を決定することにより、システム、プロセス、メソッド、パイプライン、または使用されているものがどれほど効率的であるかがわかります。
たとえば、熱機関の熱力学を分析する場合、カルノー熱機関などの熱機関が、エンジンが入力として使用する高温の熱で出力として実行できる作業を測定できる有用な作業出力です。
実際の作業効率の式
物理学者とエンジニアは、生産性とエネルギー保存性のプロセスが電気回路（電気効率）、熱熱エンジン（熱効率）、放射性プロセス（放射効率）、量子力学を含む他のプロセス（量子効率）を決定するときに作業効率を使用します。
入力と出力の単純な比率は、科学者とエンジニアが、必要とするあらゆるタイプの効率または目的のために、単純化され汎用化された数式を使用できることを意味します。たとえば、効率を測定するために無線周波数を検出する場合、アンテナが放射する電力と端末で吸収する電力の比率を使用できます。
効率は、入力と出力の2つの要因を直接比較するため、より一般的にはパーセンテージで表されます。ただし、次のようなパーセンテージなしで効率を測定できる場合があります。 特定の衝動、推進力や燃料の使用方法、空気抵抗などの力を考慮して、ロケットの運動量を質量で除算します。特定の衝動により、物理学者とエンジニアは、エンジンを設計するときに推力、効率、および推進剤の使用方法を決定できます。