При использовании простых механизмов равенство полезной и затраченной работ возможно только в идеальном случае, который в реальности недостижим.
Работу по приведению механизма в действие называют затраченной Aз.
Работу, которую совершает механизм, называют полезной Aп.
В реальности в механизмах есть трение, а детали механизма обладают массой, поэтому часть работы тратится
1. на преодоление трения
2. на перемещение частей механизма
Так, при подъёме груза с помощью блока часть работы тратится на подъём самого блока, верёвки и преодоление трения в оси блока.
Таким образом, полезная работа всегда меньше затраченной:
Aп < Aз
Чем больше доля полезной работы, тем эффективнее механизм. Эффективность работы различных механизмов характеризуют коэффициентом полезного действия (КПД).
Коэффициентом полезного действия называют отношение полезной работы, совершённой механизмом, к затраченной работе.
КПД не имеет единиц измерения, так как и в числителе, и в знаменателе стоят величины с одинаковыми единицами измерения. Поэтому КПД измеряется в долях от единицы.
Часто КПД измеряют в процентах:
КПД всегда меньше 100%. Когда создают механизмы, стараются сделать их как можно более эффективными, то есть с наивысшим (наиболее приближенным к 100%) КПД.
Например, КПД 90% означает, что из 100 Дж затраченной работы полезная работа составляет 90 Дж.