Problema n° 7 de trabajo, energía y potencia TP03

Trabajo, Energía y Potencia: Solución del ejercicio n° 7 de potencia y cambio de unidades, HP, cv, kw y watt. Problema resuelto. Ejemplo, cálculos con potencia

Problema n° 7 de trabajo, energía y potencia

Problema 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

E_p = 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 = ΔE_M = ΔE_c + ΔE_p = E_{c 2} - E_{c 1} + E_{p 2} - E_{p 1}

Como la velocidad es constante la energía cinética se anula.

L = E_{p 2} - E_{p 1} = 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 (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.