1. FISICA III
UNIDAD II
POTENCIA MECÁNICA

2. POTENCIA MECÁNICA
• La potencia mecánica se define como la
rapidez con que se realiza un trabajo. Se mide
en Watts.
• Se dice que existe una potencia mecánica de
un watt cuando se realiza un trabajo de un
joule en un segundo.
1 Watt= 1 Joule
1 segundo

3. Potencia mecánica
• Por ejemplo, mientras una persona sube un
bulto de cemento cuyo peso tiene una
magnitud de 50 kg, aproximadamente 500 N,
usando las escaleras, a un departamento que
se encuentra en reparación en el quinto piso
de un edificio, otra persona, utiliza una polea,
sube otro bulto de 50 kg hasta el mismo piso
en un menor tiempo. Quién realiza mayor
trabajo?

4. Potencia mecánica
• Puesto que cada quien elevó un bulto de 50 kg a
la misma altura, el trabajo realizado, es el mismo,
solo que uno lo realizó en menor tiempo.
• El hombre siempre ha buscado realizar su trabajo
en el menor tiempo posible, de ahí la necesidad
de introducir un nuevo concepto que señale
claramente con qué rapidez se hace un trabajo,
este concepto recibe el nombre de potencia.
• Por definición: potencia mecánica es la rapidez
con que se realiza un trabajo.

5. POTENCIA MECÁNICA
• Su expresión matemática es:
P= T
t
Donde:
P= potencia en J/s = watts (W)
T= trabajo realizado en joules (J)
t= tiempo en que se realiza el trabajo en segundos (s)

6. Potencia mecánica
• La unidad usada en el Sistema Internacional para
medir potencia es el watt y significa el trabajo de
un joule realizado en un segundo. (en honor al
escocés James Watt, 1736-1819, famoso por la
construcción de una máquina de vapor).
• Todavía se emplean las siguientes unidades
prácticas: el caballo de fuerza (hp) y el caballo de
vapor (cv)
1 hp= 746 W
1 cv = 736 W

7. Potencia mecánica
• El caballo de vapor
equivale a la potencia
mecánica que realiza un
hombre para levantar a
un metro de altura, un
peso cuya magnitud es
de 75 kg, en un
segundo

8. Potencia mecánica
• El caballo de fuerza se utiliza mucho en la
actualidad, y compara la cantidad de trabajo
que puede producir un motor en un
determinado tiempo, con el trabajo que
puede producir un caballo. Es una unidad
práctica del sistema inglés de unidades.
Equivale al esfuerzo que hace un caballo para
levantar a un metro de altura, en un segundo,
un peso cuya magnitud es de 75 kg.

9. Potencia mecánica
• Como el trabajo se expresa así:
T= Fd
y como la potencia es:
P= T =Fd
t
t
Pero d =v, entonces.
t
P= Fv

10. Potencia mecánica
• Esta expresión posibilita calcular la potencia si
se conoce la magnitud de la velocidad que
adquiere el objeto, misma que tendrá una
dirección y un sentido igual a la de la fuerza
que recibe.

11. Potencia mecánica
• Para conocer la eficiencia (ŋ) o rendimiento de
una máquina que produce trabajo, tenemos la
expresión:
ŋ= Trabajo producido por la máquina x 100
Trabajo suministrado a la máquina

12. Problemas resueltos
1. Cuál es la potencia mecánica de un motor que realiza
un trabajo de 150000 J en 4 segundos?
• Expresar el resultado en watts y en caballos de
fuerza.
• Solución:
• Datos:
Fórmula
• T= 150 000 J
P= T
• t= 4 s
t
P en W y hp?

13. Problemas resueltos
• Sustitución y resultados:
P= 150 000 J = 37500 W
4s
Transformación de unidades:
37500 W x 1 hp = 50.27 hp
746 W

14. Problemas resueltos
• Un motor de 10 hp se pone a funcionar
durante 15 minutos. Qué cantidad de trabajo
produce en joules?
• Solución:
Fórmula
• Datos:
P= T
T=Pt
P= 10 hp
t
t= 15 min.
T= ? En joules

15. Problemas resueltos
• Sustitución y resultado:
• 10 hp x 746 W = 746 w
1 hp
1 hp= 746 W
15 min x 60 seg = 900 s
1 min

16. Problemas resueltos
• T = Pt= 7460 J X 900 s
s
Resultado:
6.714 x 106 J

17. Problemas propuestos
1. Un motor efectúa un trabajo de 45 000 joules en
0.1 minutos. Determina su potencia mecánica
en watts y en kilowatts.
2. Calcula en watts y en caballos de fuerza la
potencia mecánica de un motor que efectúa un
trabajo de 60 000 joules en 3 seg.
3. Determina en watts y en caballos de fuerza, la
potencia que necesita un motor eléctrico para
poder elevar una carga de 20 x 103 N a una
altura de 30 m. en un tiempo de 15 seg.

18. Problemas propuestos
4. Un motor cuya potencia es de 70 hp eleva una
carga de 6 x 103 N a una altura de 60 m. ¿En
qué tiempo la sube?

19. Respuestas
1.
2.
3.
4.
P= 7500 W= 7.5 kw
P= 20000 W= 26.8 hp
P= 4 X 104 W = 53.62 hp
T= 6.89 s