Problema n° 7 de trabajo, energía y potencia - TP03
Enunciado del ejercicio n° 7
Un automóvil de 200 HP de potencia y 1.500 kgf de peso, sube por una pendiente de 60° a velocidad constante. Calcular la altura que alcanza en 20 s.
Desarrollo
Datos:
P = 1.500 kgf
W = 200 HP
t = 20 s
α = 60°
Se adopta g = 10 m/s²
Fórmulas:
| W = | L |
| t |
Ep = m·g·h
Solución
| 1 HP | ⟶ | 746 W |
| 200 HP | ⟶ | W = 200 HP·746 W/1 HP |
W = 149.200 W
| 1 kgf | ⟶ | 9,80665 N |
| 1.500 kgf | ⟶ | P = 1.500 kgf·9,80665 N/1 kgf |
P = 14.710 N
De la potencia obtenemos el trabajo empleado:
| W = | L |
| t |
W·t = L
L = 149.200 W·20 s
L = 2.984.000 J
Como no hay fuerza de rozamiento:
L = ΔEM = ΔEc + ΔEp = Ec2 - Ec1 + Ep2 - Ep1
Como la velocidad es constante la energía cinética se anula.
L = Ep2 - Ep1 = m·g·h2 - m·g·h1
Para facilitar los cálculos tomamos h1 = 0 m.
L = m·g·h2
| h2 = | L |
| m·g |
| h2 = | 2.984.000 J |
| 14.710 N |
Resultado, la altura que alcanza el automóvil en 20 s es:
h2 = 202,86 m
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
Ejemplo, cálculos con potencia