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材料和热加工1.机械学的基本概念功是力乘以该力作用在物体上使物体移动的距离。功用公斤·米来表示。1 公斤·米等于 1 公斤力作用于物体上使物体移动 1 米的距离。例如，一项工作需要提升一台 300 公斤重的设备到两米半高的卡车上，那么就需要 750 公斤·米的功。由于没有一个人能直接举升 300 公斤重，因此必须使用一种装置去调节所需要的可以控制的作用力。常见的装置是一个斜面——在这个例子中，一个倾斜在地面和卡车之间的承载斜板，如果斜板有 10 米长，摩擦力忽略，那么就需要 75 公斤的力将机器滚上斜板。总功仍然是 750 公斤·米（用 75 公斤乘以10 米），但作用力已经被改变，于是乎其所需的最大外力仅仅是 75 公斤。使所需的作用力减少，同时这个较小的作用力使所通过的距离增加，这样的装置被称为力放大器。机器装置也可放大速度和距离。扫帚就是一个速度和距离放大器的例子。因为它把在手柄上输入的力和距离在扫帚的尾部转变成较小的力和较长的距离。由于与输入距离的同样时间里扫帚的尾部走过较大的距离，因此其速度也就增加了。机器装置除了放大力和距离之外，也能改变运动的方向。效率和机械效益是用来测定机械装置性能的。效率定义为输出的相对有用的机械功，它以占输入功的百分率来表示。效率总是要比 100％小，因为运动零件之间有摩擦损失。像刚才所举的那部机器的例子那样，如果某些人把该机器滚上斜板，他们可能发现那要花 84 公斤的力。这 9 公斤的差额就是需去克服滚子和轴承阻力的力。在这种情况下该机器装置将具有 89％的效率。如果他们在没有滚子情况下，把冷冻机滑移上斜板，所需的力可能是 215 公斤或更大，那么效率就小于 35％。理想机械效益是忽略摩擦损失并等于输入力移动的距离除以负载移动的有效距离。作为力放大装置，输入的距离要比负载的距离大，而理想的机械效益是比 1 要大的。在承载斜板例子中，该理想机械效益是 4，因为该输入距离是 10 米，（斜板长度）而有效负载移距是 2.5 米（该负载移动的垂直距离）。斜面就是一个力放大装置。作为速度放大装置，输入距离是要比负载距离小的，而理想的机械效益亦比 1 要小。简易改变运动方向的机器装置具有一个等于 1 的理想机械效益。其实际机械效益包括了摩擦损失并等于实际输出力除以实际输入力。在承载斜板例子中的实际机械效益在有滚子条件下，大约是 3.6，无滚子条件下，大约是 1.4。2.塑性理论的基本假设在金属...