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 HP746 W
200 HPW = 200 HP·746 W/1 HP

W = 149.200 W

1 kgf9,80665 N
1.500 kgfP = 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

Ejemplo, cálculos con potencia

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