Was ist der ideale mechanische Vorteil?

Der ideale mechanische Vorteil ist die Kraftvervielfachung einer einfachen Maschine bei hypothetischer Reibungs- und Verformungsfreiheit. Die Formeln für den idealen mechanischen Vorteil gehen von perfekter Steifigkeit und Härte des Bauteils sowie Reibungsfreiheit aus. p>

Die Formeln berücksichtigen nur die physischen Abmessungen der einfachen Maschine. Sie definieren die obere Leistungsgrenze, die das Gerät erreichen könnte. Die Annahme einer idealen Maschine mit einem idealen mechanischen Vorteil widerspricht dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, der impliziert, dass Energieaustauschprozesse mit dem Verlust von etwas Energie in Form von Verlustwärme einhergehen müssen. Die Leistung, die in eine solche Maschine fließt, entspricht der Leistung, die aus der Maschine kommt, für eine Effizienz von 100 Prozent.

Diese konstante Leistung ist gleich dem Produkt aus der auf die Maschine ausgeübten Kraft und der Geschwindigkeit der Maschinenkomponentenbewegung. Der ideale mechanische Vorteil wird als Verhältnis zwischen der Maschineneingangskraft und der Maschinenausgangskraft berechnet. Dieses Verhältnis ist gleich dem Kehrwert des Verhältnisses zwischen der Eingangsgeschwindigkeit zur Ausgangsgeschwindigkeit. Das Übersetzungsverhältnis einer Maschine lässt sich aus ihren physikalischen Abmessungen, wie Größe und Zähnezahl eines Zahnrads, berechnen.