Cómo calcular la potencia en función del trabajo y el tiempo

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Por Steven Holzner

A veces, lo importante no es sólo la cantidad de trabajo que usted hace, sino la velocidad a la que lo hace. En física, el concepto de poder te da una idea de cuánto trabajo puedes esperar en una cierta cantidad de tiempo.

El poder en física es la cantidad de trabajo realizado dividido por el tiempo que toma, o el ritmo de trabajo. Esto es lo que parece en forma de ecuación:

Suponga que tiene dos lanchas de la misma masa, y quiere saber cuál le llevará a una velocidad de 120 millas por hora más rápido. Ignorando detalles tontos como la fricción, necesitarás la misma cantidad de trabajo para alcanzar esa velocidad, pero ¿cuánto tiempo tomará? Si un barco tarda tres semanas en recorrer hasta 120 millas por hora, es posible que no sea el que se lleve a las regatas. En otras palabras, la cantidad de trabajo que usted hace en una cierta cantidad de tiempo puede hacer una gran diferencia.

Si el trabajo realizado en cualquier momento varía, es posible que desee calcular el trabajo medio realizado durante el tiempo t. Una cantidad media en física se escribe a menudo con una barra encima, como en la siguiente ecuación para la potencia media:

La potencia es trabajo o energía dividida por el tiempo, por lo que la potencia tiene las unidades de julios/segundo, lo que se denomina vatio, un término familiar para casi cualquier persona que utilice cualquier cosa eléctrica. Usted abrevia un vatio como simplemente W, así que una bombilla de 100 vatios convierte 100 julios de energía eléctrica en luz y calor cada segundo.

Ocasionalmente te encuentras con conflictos de símbolos en la física, como la W para vatios y la W para trabajo. Este conflicto no es grave, sin embargo, porque un símbolo es para unidades (vatios) y otro para un concepto (trabajo). La capitalización es estándar, así que asegúrese de prestar atención a las unidades frente a los conceptos.

Tenga en cuenta que debido a que el trabajo y el tiempo son cantidades escalares (no tienen dirección), la potencia también es escalar.

Digamos, por ejemplo, que usted está en un trineo tirado por caballos camino a la casa de su abuela. En un punto, el caballo acelera el trineo con usted sobre él, con una masa combinada de 500 kilogramos, de 1,0 metros/segundo a 2,0 metros/segundo en 2,0 segundos. ¿Cuánta potencia necesita la mudanza? Suponiendo que no hay fricción en la nieve, el trabajo total realizado en el trineo, a partir del teorema trabajo-energía, es el siguiente

Conectar los números te da

Debido a que el caballo hace este trabajo en 2.0 segundos, la potencia necesaria es

Un caballo de fuerza es de 745,7 vatios, por lo que el caballo le está dando alrededor de medio caballo de fuerza – no está tan mal para un trineo abierto de un caballo.

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