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Te explicamos qué es la potencia en física, los tipos que existen y diversos ejemplos. Además, las fórmulas para calcularla.

La potencia es la cantidad de trabajo efectuado en un tiempo determinado.

¿Qué es la potencia en física?

En física, la potencia (representada por el símbolo P) es una cantidad determinada de trabajo efectuado de alguna manera en una unidad de tiempo determinada. O sea, es la cantidad de trabajo por unidad de tiempo que algún objeto o sistema produce.

La potencia se mide en watts (W), unidad que rinde homenaje al inventor escocés James Watt y equivale a un julio (J) de trabajo realizado por segundo (s), es decir:

W = J/s

En el sistema anglosajón de medidas, esta unidad es reemplazada por los caballos de fuerza (hp).

La habilidad para comprender y medir la potencia con precisión fue un factor determinante en el desarrollo de los primeros motores a vapor, aparato sobre el cual se sostuvo la Revolución Industrial. En nuestros días, en cambio, suele estar asociada a la electricidad y a otro tipo de recursos energéticos modernos, pues también puede designar la cantidad de energía transmitida.

Ver también: Mecánica en física

Existen los siguientes tipos de potencia:

Potencia mecánica. Aquella que se deriva de la aplicación de una fuerza sobre un sólido rígido, o bien un sólido deformable.

Potencia eléctrica. En lugar de trabajo, se refiere a la cantidad de energía transmitida por unidad de tiempo en un sistema o circuito.

Potencia calorífica. Se refiere a la cantidad de calor que un cuerpo libera al medio ambiente por unidad de tiempo.

Potencia sonora. Se entiende como la cantidad de energía que una onda sonora transporta por unidad de tiempo a través de una superficie determinada.

Más en: Potencia

Fórmulas de potencia

La potencia de una maquinaria nos indica si podrá realizar un trabajo.

La potencia se calcula, en términos generales, de acuerdo a la fórmula siguiente:

P = ΔE/ Δt

ΔE representa el cambio de energía o la variación de trabajo.

Δt representa el tiempo medido en segundos.

Sin embargo, cada tipo de potencia se expresa mediante su propia formulación, por ejemplo:

Potencia mecánica. P(t) = F.v, aunque si existe una rotación del sólido y las fuerzas aplicadas alteran su velocidad angular, utilizaremos P(t) = F.v + M.ω en su lugar. F y M serán la fuerza resultante y el momento resultante, respectivamente; mientras que V y ω serán la velocidad del punto sobre el cual se calculó la resultante, y la velocidad angular del cuerpo.

Potencia eléctrica. P(t) = I(t). V(t), donde I es la corriente circulando, medida en amperios, y V es la diferencia de potencial (la caída de voltaje) medida en voltios. En caso de que se trate de una resistencia en lugar de un conductor de electricidad, la fórmula a emplear será P = I²R = V²/R, donde R es la resistencia del material, medida en ohmios.

Potencia calorífica. P = E/t, donde E es la energía calórica proporcionada, medida en julios (J). Nótese cómo ello es indiferente a los grados de calor.

Potencia sonora. PS = ʃIs dS, donde I s es la intensidad sonora y dS el elemento alcanzado por la onda.

Ejemplos de potencia

Potencia para mover una masa

Deseamos subir 100 kg de materiales de construcción al séptimo piso de un edificio en construcción, es decir, a unos 20 metros del suelo. Deseamos hacerlo empleando una grúa y en 4 segundos de tiempo, así que debemos averiguar la potencia necesaria de la misma.

Para utilizar la fórmula P = w/t, debemos calcular el trabajo realizado por la grúa primero.

Para eso utilizamos la fórmula W = F. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19.600 N. Entonces: P = 19.600 N / 4 s, o sea, que la potencia de la grúa habrá de ser de 4900 W.

Potencia que disipa una resistencia

Debemos calcular la cantidad de potencia que disipa una resistencia eléctrica de 10 ohmios, cuando la atravesamos con una corriente de 10 amperios. Aplicamos en este caso la fórmula P = R x I², de la siguiente manera: P = 10 x 10², lo cual arroja como resultado una potencia disipada de 1000 watts.

Sigue con: Aceleración

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Potencia en Física - Concepto, tipos, ejemplos y fórmulas

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Potencia en Física ✓ Te explicamos qué es la potencia en física, los tipos que existen y diversos ejemplos. Además, las fórmulas para calcularla.

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Trabajo positivo. Ocurre cuando la fuerza aplicada va en el mismo sentido del desplazamiento del cuerpo, produciendo una aceleración positiva.

Trabajo negativo. Ocurre cuando la fuerza aplicada va en sentido contrario al desplazamiento del cuerpo, pudiendo producir una aceleración negativa o desaceleración.

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Energía mecánica
Energía cinética

Energía eléctrica

Energía térmica

Energía electromagnética
Ondas electromagnéticas

Energía química

La energía nuclear

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Potencia mecánica. Aquella que se deriva de la aplicación de una fuerza sobre un sólido rígido, o bien un sólido deformable.

Potencia eléctrica. Se refiere a la cantidad de energía transmitida por unidad de tiempo en un sistema o circuito.

Potencia calorífica. La cantidad de calor que un cuerpo libera al medio ambiente por unidad de tiempo.

Potencia sonora. La cantidad de energía que una onda sonora transporta por unidad de tiempo a través de una superficie .

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Es la velocidad en la realización del trabajo o en el uso de la energía, que numéricamente son lo mismo. Si Ud produce 100 julios de trabajo en un segundo (usando 100 julios de energía), la potencia es de 100 vatios

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La velocidad de realizar trabajo es igual a la velocidad de uso de energía puesto que una fuerza transfiere una unidad de energía cuando realiza una unidad de trabajo. Un caballo de potencia es igual a 550 pies libras/seg. y un kilovatio es igual a 1000 vatios.

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Si un objeto en movimiento es parado por una colisión, cuanto mayor sea la distancia de parada, menor será la fuerza de impacto.
Ejemplo de Choque de un Coche
Uso de Cinturones de Seguridad
Distancia de Parada del Automóvil
Colisión Camión Grande-Camión Pequeño
Dos Camiones con Igual Momento
Fuerza de Impacto en Caida de Objeto
Principio Trabajo-Energía en Cantidades Angulares

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Es la capacidad para producir trabajo. - Ud. debe tener energía para realizar un trabajo - es como la moneda para realizar trabajo. Para producir 100 julios de trabajo, Ud. debe gastar 100 julios de energía

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El cambio en la energía cinética de un objeto es igual al trabajo neto realizado por el objeto.
Ello se deriva de la conservación de la energía y la aplicación de las relaciones del trabajo y la energía de modo que no es independiente de las leyes de conservación. Es de hecho una aplicación específica de la conservación de la energía.
Para una colisión en línea recta, el trabajo neto es igual al promedio de la fuerza por la distancia recorrida durante el impacto.
Fuerza promedio de impacto x distancia recorrida = cambio en la energía cinética

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Se refiere a una actividad que emplea una fuerza y el movimiento en la dirección de la fuerza. Una fuerza de 20 Newtons empujando un objeto a lo largo de 5 metros en la dirección de la fuerza realiza un trabajo de 100 julios.

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