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Guía de ejercicios resueltos de trabajo y energía. 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

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 = Ec 2 - Ec 1 + Ep 2 - Ep 1

Como la velocidad es constante la energía cinética se anula.

L = Ep 2 - Ep 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:

h2 = 202,86 m

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 (:)

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