Keuntungan mekanis ideal dari sebuah mesin didefinisikan sebagai rasio antara daya keluaran mekanis yang diinginkan dengan daya masukan mekanis yang diberikan ke mesin. Dalam idealisasi ini, diasumsikan bahwa tidak ada kerugian energi yang terjadi selama proses konversi energi di dalam mesin. Namun, dalam kenyataannya, mesin-mesin nyata selalu mengalami kerugian energi, sehingga keuntungan mekanis yang sebenarnya selalu lebih kecil daripada keuntungan mekanis idealnya.
Berikut adalah beberapa faktor yang menyebabkan keuntungan mekanis sebenarnya lebih kecil:
- Gesekan Mekanis:
- Selama operasi mesin, gesekan mekanis antara komponen-komponen mesin dapat menyebabkan kerugian energi. Gesekan ini menghasilkan panas yang tidak berguna dan mengurangi efisiensi mesin.
- Kerugian Pemuaian dan Penyusutan:
- Mesin yang terbuat dari material tertentu akan mengalami pemuaian dan penyusutan selama operasi karena perubahan suhu. Hal ini dapat menyebabkan kerugian energi karena energi digunakan untuk memuaikan dan menyusutkan material.
- Kerugian Energi dalam Bentuk Getaran dan Bunyi:
- Mesin sering menghasilkan getaran dan bunyi selama operasi, yang dapat mengindikasikan kehilangan energi yang tidak diinginkan.
- Pembangkitan Panas yang Tidak Berguna:
- Beberapa mesin dapat menghasilkan panas yang tidak diinginkan sebagai hasil dari proses internal, seperti dalam mesin pembakaran internal. Panas ini merupakan bentuk energi yang tidak dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan mekanis dan menjadi kerugian energi.
- Kerugian Energi oleh Gaya Gesekan Udara:
- Gaya gesekan udara saat mesin beroperasi, terutama pada kecepatan tinggi, dapat menyebabkan kerugian energi.
- Inefisiensi dalam Transmisi Energi:
- Proses transmisi energi dari satu komponen mesin ke komponen lainnya mungkin tidak sepenuhnya efisien, dan ini dapat menyebabkan kerugian energi.
Kerugian energi ini disebut juga sebagai “kerugian mekanis” atau “kerugian energi mekanis” dan merupakan faktor utama yang menyebabkan keuntungan mekanis sebenarnya lebih kecil daripada keuntungan mekanis ideal. Meskipun demikian, upaya terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi mesin dan mengurangi kerugian energi melalui inovasi desain, bahan, dan teknologi baru.