POTENCIA
La potencia (P) desarrollada por un animal o una máquina cualquiera es igual al cociente entre el trabajo mecánico (W) realizado y el tiempo (t) empleado en efectuarlo. Es decir, la potencia es el trabajo realizado por unidad de tiempo. La capacidad de una máquina para producir energía se expresa por su potencia, la potencia mide la energía que es capaz de entregar una máquina en cada unidad de tiempo.
De donde resulta la siguiente fórmula: P = W / t
La unidad de medida para el SI.ME.LA. en la potencia es Kgm/seg, porque el trabajo mecánico puede estar expresado en kilográmetro y el tiempo en segundos.
La otra unidad de potencia en el Sistema Internacional (S.I.) es el watt, en honor a James Watts (1736 - 1819); una potencia desarrollada efectúa un trabajo mecánico de 1 Joule durante un tiempo de un segundo, es decir Joule/seg = watts. Las empresas distribuidoras de energía eléctrica emplean el Kilowatts (KW) y su equivalencia es de 1000 watts = 1KW. Si la potencia de una plancha eléctrica es de 500 watts, significa que es capaz de entregar una cantidad de calor equivalente a 500 Joules por cada segundo.
En el comercio industrial se usan otra unidades de medidas como el HP (Horse Power) caballo de potencia, por ejemplo existen bombas de agua de 10 HP. También esta el CV (caballo de vapor) utilizada en la industria automotriz, se fabricaban los famosos citroën 2CV y 3CV. Si un motor tiene una potencia de 1HP, significa que es capaz de realizar un trabajo de 75 kgm en cada segundo transcurrido.
RENDIMIENTO:
El rendimiento (η) es el cociente entre la potencia consumida (Pcons) en una máquina cualquiera y su potencia máxima (Pmáx); al final multiplicada por 100% para expresarlo así en porcentaje.
η = (Pcons / Pmáx) . 100%
La potencia consumida (Pcons) es la energía generada a la salida de la máquina cuando trabaja y la potencia máxima es la energía empleada a la entrada de la máquina trabajando en vacío. Ambas potencias deben estar expresadas en la misma unidad de medida, ya que al simplificarse resultará el rendimiento indicado en porcentaje.
ACTIVIDADES DE APLICACIONES
1) Si un cuerpo ha producido 80kgm de trabajo mecánico durante 10 segundos, calcular la potencia que realiza en:
a) Kgm/s.
b) HP (Horse Power) caballos de potencia.
2) Una estufa tiene 1000 Joules de trabajo mecánico durante un tiempo de 2,5 segundos, cuál es su potencia en watts?
3) Un motor produce 150 kgm de trabajo mecánico durante 14 segundos, calcular la potencia realizada en CV (Caballos de Vapor).
4) Una lámpara de 75 Watts de potencia, estuvo encendida durante 13 segundos. ¿Qué trabajo se ha producido?
5) Un tractor de 84 HP de potencia, produjo 8972 kgm de trabajo mecánico. ¿Cuánto tiempo tardó en producir dicho trabajo?
6) Un motor de 120HP de potencia es capaz de levantar 961Kg hasta una altura de 25 metros. ¿Cuál es el tiempo que se ha empleado y cómo es el gráfico?
7) Hallar la potencia desarrollada por una máquina que hace una fuerza de 300 kg, al recorrer una distancia de 50 metros durante un tiempo de 5 segundos.
8) Un montacarga eleva 50 ladrillos de 984 gramos cada uno, a una altura de 0,07 kilómetros durante 0,5 minutos. Calcular la potencia que desarrolló el montacarga en HP.
9) Un taladro eléctrico consume 400 Watts de potencia y tiene un rendimiento del 50%. Calcular la potencia máxima desarrollada.
10) Cuánto valdrá la potencia consumida de un barco de 1200 HP, si su rendimiento es del 65%.
