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UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE MONTERREY. DIVISION: BACHILLERATO. UNIDAD: PADRE MIER
Matricula:_______Nombre:______________________________________________Gpo:______
Física 1. Bloque 4: Relación del trabajo con la energía. Ejercicios propuestos 4.2: Potencia
mecánica.
Profesor: Ing. Angel Martínez
Concepto de potencia y las unidades en que se mide
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
en un segundo:
1 W = ��
��
Por definición: potencia mecánica es la rapidez con que se realiza un trabajo. Su expresión
matematica es:
P = �
�
Donde: P = potencia en J/s = watts (W)
T = trabajo realizado en joules (J)
t = tiempo en que se realiza el trabajo en segundos (s).
La unidad usada en el sistema internacional para medir potencia es el watt y significa el trabajo de
un joule realizado en un segundo. (En honor al escocés James Watt, 1736-1819, famoso por la
construcción de una maquina de vapor).
No obstante, todavía se emplean las unidades prácticas: el caballo de fuerza (hp) y el caballo de
vapor (cv).
1 hp = 746 W
1 cv = 736 W
El caballo de fuerza se utiliza mucho en la actualidad, y compara la cantidad de trabajo que puede
producir un motor en un determinado tiempo, con el trabajo que puede producir un caballo. Es una
unidad práctica del sistema ingles de unidades. Equivale al esfuerzo que hace un caballo para
levantar a un metro de altura, en un segundo, un peso cuya magnitud es de 75 ��.
P = F v
Esta expresión posibilita calcular la potencia si se conoce la magnitud de la velocidad que adquiere
el objetivo, misma que tendrá una dirección y un sentido igual a la fuerza que recibe. Para conocer
la eficiencia (ɳ) o rendimiento de una maquina que produce trabajo, tenemos la expresión:
ɳ = ���� ��������������������
���� ���������������������� X 100
Ejercicios propuestos 4.2
1. Un motor efectúa un trabajo de 45000 joules en 0.1 minutos. Determina su potencia
mecánica en watts y en kilowatts.
2. Calcula en watts y en caballos de fuerza, la potencia mecánica de un motor que efectúa un
trabajo de 60000 joules en 3 segundos.
3. Un motor de 5 hp produjo un trabajo de 8 X 10�� J. Calcular el tiempo que duro
funcionando, expresa el resultado en segundos y en minutos.
4. Determina en watts y en caballos de fuerza, la potencia que necesita un motor eléctrico
para poder elevar una carga de 20 X 10� N a una altura de 30 m en un tiempo de 15
segundos.
5. Un motor cuya potencia es de 70 hp eleva una carga de 6 X 10�N a una altura de 60 m.
¿En qué tiempo la sube?
6. Calcula la magnitud de la velocidad con la que un motor de 40 hp eleva una carga de
15000 N.
Formato de entrega: APA, realizar el procedimiento correspondiente en cada problema, y dibujar
los diagramas con instrumentos de precisión.
Bibliografía: Física 1 Serie integral por competencias, Héctor Pérez Montiel, Grupo editorial Patria.
Correo: [email protected]