机械效率：给机器算算账

第一章说过：省力不省功。这一讲讲「费」在哪里

用机械做功时，输入的总功分成两份：有用功（真正想干的，比如把货物提上去）和额外功（不想干但躲不掉的，比如克服摩擦、抬升机械自重）。

机械效率

η = W有 / W总 × 100%，有用功占总功的百分比。任何机械的效率都小于 100%——额外功永远存在。一台效率 80% 的起重机，输入 1000 焦耳，只有 800 焦耳用在货物上，200 焦耳变成发热和磨损。

算一题

用动滑轮把 100 牛的货物提升 2 米，有用功 = 100 × 2 = 200 焦耳。动滑轮自重 10 牛，也被抬了 2 米，光这一项额外功就是 20 焦耳，再加摩擦，实际拉力做的总功约 240 焦耳。效率 = 200 ÷ 240 ≈ 83%。

怎么提高效率

• 减小额外功：机械保养加油、用轻质材料做动滑轮。
• 在总功里加大有用功的占比：同一台起重机吊重物比吊轻物效率高——分摊自重的「大头」变小了。
• 盘山公路（斜面）效率其实不高：路面摩擦大，但它换来省力，值不值看需求。

常见误区

效率高不等于省力：效率说的是「多少功用在刀刃上」，省力说的是「用多小的力」，两码事。

练一练：用尺子斜靠在书上搭一个斜面，把橡皮沿斜面匀速拉上去，和直接竖直提上去比一比，哪种更省力？哪种走的路更长？