Problema n° 6 de trabajo, energía y potencia - TP03
Enunciado del ejercicio n° 6
Calcular la velocidad que alcanza un automóvil de 1.500 kgf en 16 s, partiendo del reposo, si tiene una potencia de 100 HP.
Desarrollo
Datos:
P = 1.500 kgf
W = 100 HP
t = 16 s
Se adopta g = 10 m/s²
Fórmulas:
P = m·g
| W = | L |
| t |
Ec = ½·m·v²
Solución
| 1 HP | ⟶ | 746 W |
| 100 HP | ⟶ | W = 100 HP·746 W/1 HP |
W = 74.600 W
| 1 kgf | ⟶ | 9,80665 N |
| 1.500 kgf | ⟶ | P = 1.500 kgf·9,80665 N/1 kgf |
P = 14.710 N
Pero:
P = m·g
| m = | P |
| g |
| m = | 14.710 N |
| 10 m/s² |
m = 1.471 kg
De la potencia obtenemos el trabajo empleado:
| W = | L |
| t |
W·t = L
L = 74.600 W·16 s
L = 1.193.600 J
Como no hay fuerza de rozamiento ni cambios en la altura:
L = ΔEM = ΔEc = Ec2 - Ec1
Debido a que el vehículo parte del reposo la energía cinética inicial es nula.
Ec2 = ½·m·v2²
| v2² = | 2·Ec2 |
| m |
| v2² = | 2·1.193.600 J |
| 1.471 kg |
Resultado, la velocidad que alcanza un automóvil es:
v2 = 40,28 m/s
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
Ejemplo, cálculos con potencia