Apa pun yang mengambil masukan dan menghasilkan keluaran, apakah itu generator listrik atau sistem katrol sederhana, dapat diukur seberapa baik ia menggunakan kerja yang dimasukkan ke dalamnya. Rumus efisiensi kerja membantu Anda mengukur ini dan menilai efisiensi mesin apa pun.
Formula Efisiensi Kerja
Rumus untuk menghitung efisiensi kerja adalah rasio output terhadap input yang dinyatakan dalam persentase. Untuk sebuah mesin, Anda dapat menentukan kerja yang dimasukkan ke dalam mesin tergantung pada cara kerja mesin tersebut. Biasanya Anda dapat menghitung usaha dengan mengalikan gaya dengan jarak untuk gerakan tersebut.
Pastikan Anda menghitung input dan output mesin atau objek yang melakukan pekerjaan dengan tepat, serta mempertimbangkan faktor lain seperti manusia yang mengoperasikan mesin.
Rumus efisiensi kerja adalah efisiensi = output / input , dan Anda dapat mengalikan hasilnya dengan 100 untuk mendapatkan persentase efisiensi kerja. Ini digunakan di berbagai metode pengukuran energi dan kerja, apakah itu produksi energi atau efisiensi mesin.
Contoh Perhitungan Efisiensi Kerja
Tali katrol yang menarik seberat 10 pon 1 kaki dari tanah karena manusia menerapkan gaya 6 pon untuk menarik tali katrol sejauh 2 kaki memiliki gaya input dan output khusus ini. Tenaga manusia, tenaga input, melakukan 6 pon kali 2 kaki kerja, atau 12 kaki-pon kerja. Gerak mesin, gaya keluaran, adalah 10 pon kali 1 kaki kerja, atau 10 kaki-pon kerja.
Efisiensi kerja selanjutnya adalah rasio output terhadap input dalam bentuk persentase. Ini akan menjadi 10/12, atau 0,83. Kalikan dengan 100 untuk mengubahnya menjadi persentase, yang akan memberikan efisiensi kerja sebesar 83 persen.
Definisi Efisiensi Kerja Fisika
Rasio output kerja terhadap input digunakan sebagai ukuran efisiensi di banyak bidang fisika dan teknik. Peneliti merasa berguna untuk menjelaskan persentase produk dan bahan habis pakai untuk suatu proses guna menentukan cara menghemat energi, daya, atau jumlah terbatas lainnya.
Menentukan rasio keluaran terhadap masukan memberi Anda gambaran tentang seberapa efisien sistem, proses, metode, jalur pipa, atau apa pun yang digunakan.
Ketika menganalisis termodinamika mesin kalor, misalnya, keluaran kerja yang bermanfaat yang dapat diukur oleh mesin kalor seperti mesin kalor Carnot sebagai keluaran dengan kalor bersuhu tinggi yang digunakan mesin sebagai masukan.
Formula Efisiensi Kerja Dalam Praktek
Fisikawan dan insinyur menggunakan efisiensi kerja ketika menentukan seberapa produktif dan hemat energi proses untuk sirkuit listrik (efisiensi listrik), mesin panas termal (efisiensi termal), proses radioaktif (efisiensi radiasi), proses lain termasuk mekanika kuantum (efisiensi kuantum).
Rasio output terhadap input yang sederhana berarti para ilmuwan dan insinyur dapat menggunakan rumus matematika mereka yang disederhanakan dan diuniversalkan untuk jenis efisiensi atau tujuan apa pun yang mereka butuhkan. Misalnya, Anda dapat menggunakan rasio daya yang dipancarkan antena terhadap daya yang diserapnya di terminalnya saat mendeteksi frekuensi radio sebagai ukuran efisiensi.
Efisiensi lebih sering dinyatakan sebagai persentase karena secara langsung membandingkan dua faktor, input dan output. Namun, ada kasus di mana efisiensi dapat diukur tanpa persentase seperti impuls spesifik , momentum dibagi massa untuk roket dengan memperhitungkan cara menggunakan propelan atau bahan bakar serta hambatan udara dan gaya lainnya. Impuls khusus memberi fisikawan dan insinyur untuk menentukan daya dorong, efisiensi, dan ukuran penggunaan propelan saat merancang mesin.
