Page 190 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

8.8 Potencia 171

4. La energía total del sistema en cualquier instante es fuerza de fricción/por el desplazamiento x. Recuerde
la suma de las energías cinética y potencial. Por con- que / =
siguiente, la energía total inicial EQ y la energía total ¿ Escr¿ba la ecuación de la conservación de la energía y
final Ef son despeje la incógnita

E0 = mgh0 + -m v l Ef = mghf + -m v j mgh0 + — mvl = mghf + + ¡pérdidas de energía]

5. Determine si hay fuerzas de fricción. Si la fricción o la 7. Recuerde utilizar el valor absoluto de la pérdida de
resistencia del aire están presentes, entonces la pérdi­ energía cuando aplique la relación anterior. El trabajo
da de energía debe darse como dato o calcularse. Con real contra la fricción siempre es negativo, pero en este
frecuencia, la pérdida de energía al realizar un traba­ caso se está tomando en cuenta como una pérdida.
jo contra la fricción es simplemente el producto de la

Potencia

En nuestra definición de trabajo, el tiempo no participó en forma alguna. La misma cantidad
de trabajo se realiza si la tarea dura una hora o un año. Si se le da tiempo suficiente, aun el
motor menos potente llega a levantar una carga enorme. Sin embargo, si deseamos realizar
una tarea con eficiencia, la razón de cambio con la que se efectúa el trabajo se vuelve una
cantidad importante en ingeniería.

Potencia es la razón de cambio con la que se realiza el trabajo.
trabajo
P = ------— (8.12)
tiempo
La unidad del SI para la potencia es el joule por segundo, y se denomina watt (W). Por
tanto, un foco de 80 W consume energía a razón de 80 J/s.
1 W = 1 J/s
En unidades del SUEU, se utiliza la libra-pie por segundo (ft • Ib/s) y no se da ningún nombre
en particular a esta unidad.
El watt y la libra-pie por segundo tienen el inconveniente de ser unidades demasiado pe­
queñas para la mayor parte de los propósitos industriales. Por ello, se usan el kilowatt (kW)
y el caballo de fuerza (hp), que se definen como:

1 kW = 1000 W
1 hp = 550 ft ■ lb/s

En Estados Unidos, el watt y el kilowatt se usan casi exclusivamente en relación con la
energía eléctrica; el caballo de fuerza se reserva para la energía mecánica. Esta práctica es
simplemente una convención y de ningún modo es obligatoria. Resulta perfectamente correc­
to hablar de un foco de 0.08 hp o mostrar muy ufanos un motor de 238 kW. Los factores de
conversión son:
1 hp = 746 W = 0.746 kW
1 kW = 1.34 hp

Puesto que el trabajo se realiza de manera continua, es útil disponer de una expresión
para la potencia que incluya la velocidad. Así,
trabajo Fx
P = ------ — = — (8.13)
t t
de donde
x
P = F ~ = Fv
t (8.14)
donde v es la velocidad del cuerpo sobre la que se aplica la fuerza paralela F.