Potencia mecánica ejemplos y soluciones

1. POTENCIA MECÁNICA
PRESENTA: ING. JUAN REYES GARCIA

2. INTRODUCCIÓN
En esta presentación hablaremos de potencia mecánica, cómo el
hombre o las máquinas desarrollan el trabajo en un tiempo
determinado, así como Fórmulas, unidades de conversión y algunos
ejemplos.
2

3. OBJETIVO
• El hombre siempre ha buscado realizar trabajos, sobre todo
aquellos que requieren un esfuerzo mayor y 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.
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4. DEFINICIÓN DE POTENCIA
MECÁNICA
• La potencia mecánica se define como la rapidez con que se
realiza un trabajo. [2]
• Se mide en watts (W) y se dice que existe una potencia mecánica
de un watt cuando se realiza un trabajo de un joule por segundo.
[2]
• 1 W = J/seg.
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5. ¿POR QUÉ ES UTILIZADA LA
UNIDAD WATT?
• Se utiliza la unidad de Watt en honor al escocés James Watt, 1736-1819,
famoso por la construcción de una máquina de vapor.
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6. FACTORES DE CONVERSIÓN
• 1KW = 1000 W = 1.3410 HP = 1.3496 CV
• 1hp = 1.0138 CV = 745.7W
• 1CV =0.9863 HP = 736W
• 1𝑊 = 1J/s
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7. EXPRESIÓN MATEMÁTICA
Donde:
• P = potencia en Joules/seg = Watts
(w)
• T = trabajo realizado en Joules (J)
• t = tiempo en que se realiza el
trabajo en segundos (s)
P=
𝑇
𝑡
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8. ANÁLISIS
Supongamos que se necesita levantar un contenedor
para depositarlo adentro de un camión. Debido a que
el contenedor es muy pesado, ninguna persona puede
moverlo. Se utiliza, una grúa que está en condiciones
de desarrollar una potencia mecánica superior a
aquella que puede conseguir cualquier individuo. De
este modo, la grúa levanta el contenedor y lo deposita
en el camión que se encargará de su transporte.
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9. CÁLCULO DE POTENCIA
CONOCIENDO LA VELOCIDAD
Como el trabajo es igual a 𝑇 = 𝐹𝑑 y como la potencia es P =
𝑇
𝑡
=
𝐹𝑑
𝑡
, pero
𝑑
𝑡
= 𝑣
(velocidad) entonces la potencia es igual a:
Donde:
P = Potencia mecánica en Watts.
F = Fuerza en Newton.
v = velocidad en m/s.
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• P =
𝑇
𝑡
=
𝐹𝑑
𝑡
• P =
𝐹
1
.
𝑑
𝑡
• P =
𝐹
1
. 𝑉
𝑷 = 𝑭𝒗

10. APLICACIÓN Y SOLUCIÓN 1
Calcular la potencia (en HP) desarrollada por una grúa que levanta 200 ladrillos de 5
kg cada uno, a 10m de altura en un minuto con una rapidez constante.
𝐹
𝑔𝑟𝑢𝑎= m.g = (200(5kg)) (9.8 m/𝑠2) = 9800 N
𝑃
𝑔𝑟𝑢𝑎=
𝑇𝑔𝑟𝑢𝑎
𝑡
=
𝐹.𝑑
𝑡
=
(9800𝑁)(10𝑚)
60𝑠
= 1633.33 W
1 HP 745.7W
𝑋𝐻𝑃 1633W
𝑋𝐻𝑃 =
1633.33𝑊.1𝐻𝑃
745.7𝑊
=
1633.33𝐻𝑃
745.7
= 2.19HP
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11. APLICACIÓN 2
Calcular la potencia de una grúa que es capaz de levantar 30 bultos de cemento
hasta una altura de 10 metros en un tiempo de 2 segundos, si cada bulto tiene una
masa de 50 kg.
Datos Fórmula
• P = ?
• m = 30 x 50 kg = 1500 Kg
• h = 10 m
• t = 2 s
Formula
• P =
𝑇
𝑡
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12. SOLUCIÓN 2
• Para elevar los 30 bultos a velocidad constante, debe desarrollarse
una fuerza igual a su peso, donde :
• F= m.g = ((30 x 50 kg = 1500 Kg)) (9.8 m/𝑠2 )
• F= 14 700 N
• 𝑃 =
(14700 𝑁)(10𝑚)
2𝑠
• P = 73500 W
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13. CONCLUSIÓN
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14. BIBLIOGRAFIA
• [1]FÍSICA CONCEPTUAL. PAUL. G. HEWITT.- Addison Wesley.
Tercera ed. 1999.
• [2] FÍSICA CONCEPTOS Y APLICACIONES. TIPPENS ed. Mc
Graw- Hill
• [3] FÍSICA. WILSON BUFFA. Pearson Prentice hall. Quinta ed.
2003
• [4] FÍSICA GENERAL. HÉCTOR PÉREZ MONTIEL. Publicaciones
Cultural. Segunda ed. 2000
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15. GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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16. DUDAS Y COMENTARIOS
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