TEMA: POTENCIA MECÁNICAPROFESOR: JAIME AUCCAPIÑA VELAZCO

ESTUDIANTE: JOSÉ LUIS MEZA ARCOS

ASIGNATURA: FÍSICA

2014

MUYINTERESAN

TE

INTRODUCCIÓNVeamos el caso: mientras una persona sube por una escalera un bulto de cemento de 50 kg a un departamento que se encuentra en reparación en el cuarto piso de un edificio, otra persona utilizando una polea, sube otro bulto de 50 kg hasta el mismo piso en un menor tiempo, ¿quién realiza mayor trabajo? puesto que cada quien elevó un bulto de 50 kg a la misma altura el trabajo realizado es el mismo, sólo que uno lo efectuó en menor tiempo.

POTENCIA MECÁNICALa potencia mecánica (P) es el trabajo mecánico (W) desarrollado en una unidad de tiempo (t).

t

WP

La potencia mecánica se define como la rapidez con que se realiza un trabajo. Se mide en watts (W) y se dice que existe una potencia mecánica de un watt cuando se realiza un trabajo de un joule por segundo: 1 W = J/seg.

En el sistema internacional la potencia se mide en watts (w) y está definida como un joule (J) de trabajo en cada

segundo (s).

1W = 1J/sUna de las unidades de la POTENCIA más frecuente es el caballo de potencia (HP)Un HP es la potencia necesaria para levantar una carga de 75 kg con una rapidez media de 1m/s, es decir:

1 HP = 735 w

PROBLEMA RESUELTO

Calcula la potencia (en HP) desarrollada por una grúa que levanta 200 ladrillos de 5 kg cada uno a 10 m de altura en un minuto con una rapidez constante.Resolución:

Calculamos la fuerza que aplica la grúa, que es igual al pesototal que levanta:

NsmkggmFgrua 9800)/8,9)(5(200. 2 Calculamos la potencia de la grúa:

WsmN

t

dF

t

WP grúagrúagrua 1633

60)10)(9800(

Convertimos de Watts (W) a caballos de potencia:

1 HP

x HP

735W

1633W HPHP

WHPW

x 2,2735

1633735

11633

PROBLEMAS PROPUESTOS

1. Una grúa es capaz de levantar una masa de 100kg a una altura de 15m en 5s. ¿Qué potencia expresada en watts suministra la máquina? (g = 9,8m/s2 ) UNMSM

2. Calcula la máxima potencia (en HP) de una máquina remolcadora si esta es capaz de remolcar una carga de 10 000 N con una rapidez constante de 0,5 m/s.

3. Una persona de 60kg sube 20m por las escaleras de un edificio en 4min. ¿Qué potencia en watts desarrolló? (g = 10m/s2 )

Para experimentar

¿Cuál es la máxima potencia de tus piernas?Elijan una escalera donde puedan conocer la altura desde el piso hasta un determinado peldaño; luego, con cronómetro midan el menor tiempo que se demoran en subir desde el piso hasta el peldaño elegido.Consideren que la fuerza aplicada por sus piernas es su peso, así que tendrán que conocer su masa, luego calculen su potencia con:

tiempoalturaPeso

tW

P

Es el tipo de potencia que nos informa de la rapidez con que se realiza un trabajo en un intervalo de tiempo muy corto. Si la potencia es mecánica, su valor instantáneo se determina así:

POTENCIA INSTANTÁNEA

Pot = F.v.cosθθ = Ángulo entre F y v

Pero si : θ = cero, entonces

P = F.V

EFICIENCIA (n)

El trabajo útil o salida de potencia de una máquina nunca es igual a la de entrada. Estas diferencias se deben en parte a la fricción, al enfriamiento, al desgaste, contaminación,….etc.La eficiencia nos expresa la razón entre lo útil y lo suministrado a una máquina:

100min)()(

xistradasupotútilpot

n

ESQUEMA SIMPLIFICADO

Es el tipo de potencia que nos informa de la rapidez con que se realiza un trabajo en un intervalo de tiempo muy corto. Si la potencia es mecánica, su valor instantáneo se determina así:

MÁQUINA

Pútil (P3 )Pabsorvida (P1)

Pperdida (P2)

1

3

P

Pn

P1 = P2 + P3