26.-_POTENCIA_MECANICA2.doc

INSTITUCION EDUCATIVA N°
113 “Daniel Alomía Robles
AREA: C.T.A
Profesor: José Rivera Aldave
Grado: 5to “A” “B” y “C”
Fecha:
SESION DESARROLLADA DEL APRENDIZAJE
I.- TEMA: POTENCIA MECANICA
II.-CONTENIDOS BASICOS:
1. Potencia mecánica..- concepto
2. Ecuaciones.- Unidades
3. Ejercicios y problemas
III.- OBJETIVOS.1. Investigar experimentalmente la potencia mecánica en una actividad cotidiana
2. Conocer, dialogar sobre los recursos energéticos que dispone la humanidad
3. Resolver problemas sencillos sobre potencia mecánica.
IV.- MOTIVACIÓN.- Para efectuar un mismo trabajo, diferentes motores necesitan distinto
tiempo, por ejemplo, una grúa eleva en una obra de construcción varias centenas de ladrillos al
piso más alto en el transcurso de unos cuantos minutos. Si esa misma cantidad de ladrillos fuera
transportada por un obrero, éste necesitaría para ello una jornada entera de trabajo. Otro
ejemplo. Una hectárea de tierra puede ser arada por un caballo durante 10-12 h, mientras que
un tractor con arado de múltiples surcos verifica ese mismo trabajo en 40-50 minutos.
Está claro que un mismo trabajo es realizado con mayor rapidez por la grúa que por el obrero,
por el tractor que por el caballo. La rapidez de realización del trabajo se caracteriza en técnica
por una magnitud especial, llamada potencia
V.- ADQUISICIÓN Y RETENCIÓN
1.- POTENCIA MECÁNICA (P) .- Es una magnitud física escalar que mide la rapidez con la
cual se efectúa el trabajo mecánico , su valor se determina mediante el cociente del trabajo
efectuado y el tiempo empleado
2.- FORMULA
P=W
t
3.- UNIDADES
MAGNITUD SIMBOLO UNIDAD SIMBOLO
Potencia
P
watt
w
Trabajo
W
julios
J
tiempo
t
segundo
S
OBSERVACIONES
 Si la potencia se efectúa con una velocidad variable, se denomina potencia media
 Si la potencia se efectúa con una velocidad constante se denomina potencia uniforme
P= W = F.d = P= F.V
t
t
EQUIVALENCIAS
1 kilowatt (kW) = 1000 watt o kilovatio
1 megawatt (MW) = 1 000 000 watt o megavatio
1 Horse power (HP) = 746 Watt (caballo de fuerza)
PROBLEMAS
Problema 1.- Si el bloque es llevado gracias a la fuerza F= 50 N durante 5 s Hallar la potencia
desarrollada por F si recorre una distancia de 4 m.
SOLUCION
Datos
Formula
F= 50 N
P=W
P = f.d = 50 N x 4 m = 200 N.m = 40watt
Tiempo = 5 seg
t
t
5s
5s
Distancia= 4 m.
P= ¿
Problema 2.- ¿Cuál es la potencia que entrega el motor para levantar la caja hasta una altura de
18 m si se sabe que la caja tiene una masa de 100 kg y se desplaza durante un minuto a
velocidad constante?
DATOS
formula
Distancia= 18 m
P= w = f.d = 1000N x 18 m = 18 000 N.m = 300 watt
Masa= 100 kg = 1000 N
t
t
60 s
60 s
Tiempo = 1 min = 60 seg
Problema 3.- Si la fuerza F= 50 N lleva al bloque a una distancia de 10 m Hallar la potencia
desarrollada por F en un tiempo de 2 s.
DATOS
50 = 10N FORMULA
) 37º 3k
F = 50 N
p= w = f.d = 40N x 10m = 400Nm= 200w
4k . 10 = 40 N 5
Distancia = 10 m
t
t
2s
2s
Tiempo = 2 s
Problema 4.- Un cohete avanza a la velocidad de 10 m/s venciendo la resistencia del aire que
vale 30 N. ¿Cual es la potencia que desarrolla sus propulsores?
DATOS
FORMULA
Velocidad= 10 m/s
P=F.v
Fuerza = 30N
P = 30N x 10 m/s = 300 watt
Problema 5.- Calcula cuantos caballos de fuerza (HP) desarrolla un camión que carga 2
toneladas, durante 10 minutos al desplazarse por una pista de 3 Km.
Datos
FORMULA
HP = ¿
p = W = f . d = 20000N x 3000m = 600 000 = 100 000 watt
Masa = 2 ton = 2000 kg
t
t
600 s
6s
Tiempo = 10 min = 600 seg
100 000 watt = 134,04 HP
Distancia = 3 Km = 3000 m
746 watt
Para calcular la potencia, hay que dividir el trabajo por el tiempo invertido para realizar
dicho trabajo.
potencia 
trabajo
tiempo
o bien p 
W
t
,
donde p es la potencia; W, el trabajo; t, el tiempo para realizar éste.
Por unidad de potencia se toma aquella con la que en 1 s es realizado un trabajo de 1 J.
Esta unidad recibe el nombre de vatio (se designa W) en honor del sabio JAMES WATT,
inventor de la máquina de vapor.
Así pues,
1 vatio =
1julio
1segundo
o bien
1W=1
J
s
En la técnica son utilizadas extensamente unidades mayores de potencia, es decir, el kilovatio
(kW) y el megavatio (MW):
1 kW = 1000 W ;
1 MW = 1 000 000 W
Por esta razón cada maquina, motor o mecanismo, se caracteriza por una magnitud especial que
muestra la eficacia con la que aquellos utilizan la energía que se les comunica.
Recibe el nombre de rendimiento de un generador, la razón entre el trabajo útil y la energía