Problema n° 6 de trabajo, energía y potencia.

Problema 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

E_c = 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 = ΔE_M = ΔE_c = E_{c 2} - E_{c 1}

Debido a que el vehículo parte del reposo la energía cinética inicial es nula.

E_{c 2} = ½·m·v₂²

v₂² = 2·E_{c 2}/m

v₂² = 2·1.193.600 J/1.471 kg

Resultado:

v₂ = 40,28 m/s

⚠ Signos utilizados en las fórmulas y cálculos:

Signo separador de miles: punto (.)
Signo separado decimal: coma (,)
Signo de multiplicación: punto medio (·) o ×
Signo de división: barra (/) o dos puntos (:)

Autor: Ricardo Santiago Netto

Ocupación: Administrador de Fisicanet

País: Argentina

Región: Buenos Aires

Ciudad: San Martín

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Guía de ejercicios resueltos de trabajo y energía. TP03

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