La potencia se define como un valor orientado en el tiempo que calcula la tasa de trabajo. Se define como la velocidad a la que se realiza trabajo sobre un cuerpo. Es directamente proporcional a la fuerza aplicada y al desplazamiento del cuerpo pero cambia inversamente con respecto al tiempo. Puede interpretarse como la fuerza que se ejerce sobre un cuerpo para desplazarlo de su posición inicial. Su fórmula es igual al producto de la fuerza y el desplazamiento dividido por el tiempo empleado. Se denota con el símbolo P. Su unidad de medida estándar es el vatio (W), y la fórmula dimensional viene dada por [M 1 L 2 T -3 ].
Desplazamiento con fórmula de potencia
P = Fd/t
Dónde,
- P es el poder,
- F es la fuerza aplicada,
- d es el desplazamiento,
- t es el tiempo empleado.
Derivación
Tenemos que encontrar el valor del desplazamiento, d.
Se sabe que la potencia viene dada por la fórmula,
P = Fd/t
Dividiendo ambos lados por F obtenemos,
P/F = Fd/Ft
P/F = d/t
Multiplicando ambos lados por t obtenemos,
Pt/F = (d/t) t
d = Punto/F
Así se obtiene la fórmula del desplazamiento con potencia que dice que el desplazamiento de un objeto es igual al producto de la potencia y el tiempo dividido por la fuerza aplicada.
Ejemplos de problemas
Problema 1: Calcular el desplazamiento si se aplicara la fuerza de 12 N sobre un objeto durante 2 s para generar una potencia de 100 W.
Solución:
Tenemos,
P = 100
t = 2
F = 12
Usando la fórmula que obtenemos,
d = Punto/F
= (100 × 2)/12
= 200/12
= 16,67 metros
Problema 2: Calcula el desplazamiento si se aplicara la fuerza de 10 N sobre un objeto durante 3 s para generar una potencia de 50 W.
Solución:
Tenemos,
P = 50
t = 3
F = 10
Usando la fórmula que obtenemos,
d = Punto/F
= (50 × 3)/10
= 150/10
= 15 metros
Problema 3: Calcular la potencia generada si se aplica una fuerza de 20 N sobre un objeto durante 5 s y el desplazamiento es de 10 m.
Solución:
Tenemos,
F = 20
t = 5
re = 10
Usando la fórmula que obtenemos,
P = Fd/t
= (20) (10)/5
= 200/5
= 40W
Problema 4: Calcular la potencia generada si se aplica una fuerza de 15 N sobre un objeto durante 3 s y el desplazamiento es de 20 m.
Solución:
Tenemos,
F = 15
t = 3
re = 20
Usando la fórmula que obtenemos,
P = Fd/t
= (15) (20)/3
= 100W
Problema 5: Calcular la fuerza aplicada si se genera una potencia de 70 W durante 11 s y el desplazamiento es de 7 m.
Solución:
Tenemos,
P = 70
t = 11
re = 7
Usando la fórmula que obtenemos,
P = Fd/t
=> F = Punto/día
= 70 (11)/7
= 110N
Problema 6: Calcular la fuerza aplicada si se genera una potencia de 120 W durante 20 s y el desplazamiento es de 5 m.
Solución:
Tenemos,
P = 120
t = 20
re = 5
Usando la fórmula que obtenemos,
P = Fd/t
=> F = Punto/día
= 120 (20)/5
= 480N
Problema 7: Calcula el tiempo que tarda si se aplica una fuerza de 34 N para generar una potencia de 90 W y el desplazamiento es de 9 m.
Solución:
Tenemos,
P = 90
F = 34
re = 9
Usando la fórmula que obtenemos,
P = Fd/t
=> t = Fd/P
= 90 (34)/9
= 340 s
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por gurjotloveparmar y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA