Коэффициент полезного действия (КПД)

В реальных механизмах всегда имеются потери, из-за которых полезная работа на выходе оказывается меньше полной работы на входе. Отношение полезной работы к полной называется коэффициентом полезного действия (КПД).

Ключевые понятия: золотое правило механики, КПД, механическая работа, полезная работа, полная работа, мощность, простые механизмы, механика, эксперимент в школьной физике, energy conversion efficiency, mechanical efficiency, power input, power output, mechanical advantage

Наш канал с дополнительными материалами

Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ

[vladimirmyakochin]

За мем с собакой отдельная благодарность, спасибо что делаете ролики интересными и не скучными

[ВладимирВладимиров-хя]

Отличное и очень доходчивое объяснение с реальными примерами, побольше бы таких преподавателей

[foksik.]

Я сразу зашла на видео и поняла, то что тут все будет понятно🥰спасибо за мем с собакой, посмеялась от души. Таких бы учителей в школе, а не скучных, занудных и нормально не объясняющих.!!!🙃🙃🙃🙃🙃💗💗💗💗😎Лайк, кто тоже так считает. ❤🎉🇷🇺😅😊

[Физикадилетанта]

Было бы интересно посмотреть ролик о КПД теплового насоса...

[Кокой-тоНоуНэм]

Ну только за мем с собакой можно поставить лайк, атак отличное видио, спасибо за старания

[EvgrafovLev]

На макете энергия расходуется на:
- сопротивление воздуху;
- сгибание лопаток;
- разбрызгивание;
- трение в механизме.

[ЕвгенийКолдырев-фю]

На гэс имеется направляющий аппарат, который направляет поток воды лик периферии, либо к центру лопаток. За счёт этого поддерживаются постоянные обороты генератора и изменяется момент на роторе в зависимости от нагрузки. В вашем опыте КПД низкий из-за примитивности водяного колеса и отсутствия возможности направлять поток воды.

[timurpryadilin]

в вашей установке вода не останавливалась после контакта с лопастями, сохраняя свою кинетическую энергию, при достижении дна контейнера эта энергия постепенно преобразуется в тепло.

[ДмитрийПротасеня-ец]

Где вы мля были 10лет назад? Лойс -пиписка!)

[sibedir]

Я это так представляю:
Часть падающей воды полностью отдаёт свою энергию лопаткам (там потери только на трение вращающихся частей). А остальная вода просто падает "зазря": пенится, журчит, нагревается. То есть, чтобы превратить ГЭС в ваш механизм, можно часть воды пустить через генераторы, а остальное сливать "в холостую".

[БорисТополев]

Кпд электростанции выше из конструкции турбины которая вращает генераторы. На турбину давит весь столб воды от этого сила развиваемая на валу значительно выше. А ваш движитель тоже можно сделать с более высоким кпд если вода не будет расплёскиваться куда попало а поступать дозированно в ёмкости которые опускаясь с высоты будут совершать полезную работу. Когда отработавшая ёмкость опустится до какого-то уровня наполняется следующая ёмкость но не раньше. И пока работает одна ёмкость вода в пустую, вообше мимо не выливается, следущая ёмкость не наполняется пока пока не отработает предыдущая. Это посложнее вашей установки но кпд будет как у электростанции а то и больше.

[АндрійПроцик-ус]

Почему на такой полезный канал мало кто обращает внимание

[БорисТополев]

Можно провести эксперимент следующего содержания. Взять блок и закрепить на стойке. Через блок перекинуть нить на концы которой повесить одинаковые ёмкости с водой. В начале количество воды одинаковое в обоих ёмкостях, а затем в одно из них докапать воды ровно столько чтобы они пришли в движение. Разница в весе и будет показывать кпд такой схемы.

[therivsmagnvs]

Блиииин, шикарное видео-затравка для соответствующей лабораторной работы в 7 классе! Я так весь ваш канал скачаю, остановитесь (нет)! XD

[themainsuspector]

Моё предположение таково: не был произведен расчет оптимальной формы и колличества лопаток "турбины", материала их изготовления, а также несовершенная конструкция оси и точек её опоры, т.е. подбор подшипников, материала самой оси + идеальная центровка.

[АлександрТаран-рр]

В самоделке очень малая доля кинетической энергии воды превращается в кинетическую энергию колеса с лопатками. Отлетают брызги (неизрасходованная энергия), теряется энергия на сопротивление воздуха на свободных лопатках.

[ИванЛомакин-яо]

Я думаю что высота падения воды играет большую роль в этом. Здесь на макете высота падения воды маленькая и объем падвющей воды тоже. А там вода падает с высоты +- 100 метров. Сильнее разгоняется и при этом совершает больше полезного действия. Плюс форма лопаток рабочего колеса имеет значение.

[professor_engineering]

Не очень хорошо сравнивать турбины Пелтона и Каплана, но всё же: для хорошего КПД ковшевой турбины в ролике маловат напор, нет сопла, а лучше их несколько и форма лопастей не должна мешать струе, но и быть достаточной для передачи энергии.

[APTEM_Me]

Если просмотреть замедленно работу самоделки, прекрасно видно что бОльшая часть воды просто не успевает попасть на лопатки (догнать их) и пролетает свободно между ними, потому что лопатки вращаются слишком быстро, с почти такой же скоростью что и скорость падающей воды. Другими словами двигатель работает вхолостую без нагрузки, потому и низкий КПД. Нужно подвесить более тяжелый груз.

[Ro_man]

Конструкционные особенности турбин плюс значительная разность давлений в столпе воды