• 1. TEMA: POTENCIA MECÁNICA PROFESOR: JAIME AUCCAPIÑA VELAZCO ESTUDIANTE: JOSÉ LUIS MEZA ARCOS ASIGNATURA: FÍSICA 2014
• 2. INTRODUCCIÓN Veamos 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. MUY INTERESANTE
• 3. POTENCIA MECÁNICA La potencia mecánica (P) es el trabajo mecánico (W) desarrollado en una unidad de tiempo (t). P W t 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.
• 4. 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/s Una 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
• 5. 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 peso total que levanta: Fgrua m.g 200(5kg)(9,8m / s 2 ) 9800N Calculamos la potencia de la grúa: Pgrua Wgrúa Fgrúa d t t (9800 N )(10 m) 1633 W 60 s Convertimos de Watts (W) a caballos de potencia: 1 HP x HP 735W 1633W x 1633W 1HP 735W 1633HP 735 2,2 HP
• 6. 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: W Peso altura P t tiempo
• 7. POTENCIA INSTANTÁNEA 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: Pot = F.v.cosθ θ = Ángulo entre F y v Pero si : θ = cero, entonces P = F.V
• 8. 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: n ( pot)útil x100 ( pot) su min istrada
• 9. 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: Pútil (P3 ) Pabsorvida (P1) MÁQUINA Pperdida (P2) n P 3 P 1 P1 = P2 + P3