¿Alguna vez te has preguntado qué es el poder y cómo se puede medir? En este artículo, exploraremos tanto la definición del concepto como la unidad de medida utilizada para cuantificarlo. Además, desvelaremos una fórmula que te ayudará a calcular el poder en diferentes situaciones. Para dar más claridad al tema, también compartiremos ejemplos resueltos que te permitirán comprender mejor su aplicación práctica. ¡Prepárate para adentrarte en el fascinante mundo del poder y descubrir su verdadero significado!
Una persona A puede cavar 2 pies de tierra en una hora. Otra persona B puede cavar 2 pies de tierra en dos horas. ¿Quién tiene más poder? Definitivamente, la persona A tiene más poder que la persona B, porque la persona A está haciendo el mismo trabajo la mitad del tiempo. Por lo tanto, podemos definir la potencia como la tasa de realización de un trabajo. Cuanto más rápido es el ritmo de trabajo, mayor es la potencia.
La tasa de realización del trabajo no es constante en el caso de las personas que se dedican a realizar el trabajo. La tasa de trabajo disminuye con el tiempo porque el hombre se agota con el tiempo. Por lo tanto, consideramos el concepto de potencia promedio en tales casos. Sí, la máquina puede entregar potencia constante. Un motor de 50 KW puede entregar la carga constante para impulsar la carga mecánica o podemos decir que el motor es la máquina de potencia constante. Ahora podemos definir fácilmente ¿qué es el poder? y ¿Qué es la potencia media?.
¿Qué es el poder?
La potencia es la tasa de hacer trabajo o actividad. A mayor potencia, mayor cantidad de trabajo. Un coche potente acelera rápido y cubre una distancia de 100 metros en 5 segundos. El otro coche menos potente acelera y cubre la misma distancia de 100 metros en 15 segundos. Significa que el automóvil potente hace más trabajo en comparación con un automóvil menos potente.
Ejemplo resuelto
Las bombas de agua A y B entregan 100 kg de agua a 50 metros de altura. Las bombas A y B descargan 100 kg de agua en 5 minutos y 10 minutos respectivamente. ¿Qué bomba tiene mayor potencia?
Trabajo realizado = mgh
W = 100 X 9,8 x 50 = 49 000 julios
P = Trabajo realizado/ Tiempo
Potencia (Bomba-A) = 49000/(5X60) = 49000/300 =163 J/Seg.= 163 Watts [ 1 J/s = 1 watt ]
Potencia (Bomba-B) = 49000/(10 x60) = 49000/600 = 81,5 J/seg = 81,5 vatios
La bomba A es más potente que la bomba B.
Fórmula de poder
La potencia es la tasa de hacer trabajo. La potencia es proporcional al trabajo realizado,
Potencia ∝ Trabajo realizado ——–(1)
y la potencia es inversamente proporcional al tiempo necesario para realizar el trabajo.
Potencia ∝ 1/ Tiempo empleado ——-(2)
Por lo tanto,
Potencia ∝ Trabajo realizado/ Tiempo empleado —–(3)
La fórmula del poder se da a continuación.
Unidad de poder
La unidad de trabajo del SI es Joule y la unidad de tiempo del SI es el segundo. Por lo tanto, la unidad SI de potencia es Joule/segundo. 1 julio/segundo es 1 vatio.
La abreviatura de Watt es W. Otra unidad de potencia es Horsepower.
Otras unidades de poder
| Unidades | Abreviatura | Unidad de vatio equivalente |
| kilovatios | kilovatios | 1×103 W |
| megavatios | megavatios | 1×106 W |
| gigavatios | GW | 1×109 W |
| decibelios-milivatios | dBm | 30dBm = 1 vatio |
| Unidad Térmica Británica | BTU | 3,412142 BTU/h = 1 w |
| calorías por segundo | cal./seg. | 0,24 calorías por segundo cal/seg = 1 W |
¿Qué es la potencia media?
Cuando la tasa de realización del trabajo es diferente para diferentes intervalos, entonces la relación de la cantidad total de trabajo realizado en la cantidad total de tiempo es la potencia promedio.
Por ejemplo, una persona tiene que cargar 10 kg de peso desde el nivel del suelo hasta 50 metros de altura en un edificio de varias plantas. Hasta 10 metros tarda 60 segundos, de 10 metros a 30 metros tarda 4 minutos y para los 20 metros restantes tarda 8 minutos. Entonces, podemos calcular la potencia promedio de la siguiente manera.
Trabajo hecho
Trabajo total realizado (W) = W1+W2 +W3
= mgh1 + mgh2 + mgh3 = (10 x 10 x10) + (10 x 10 x 20) + (10 x10 x20)
W= 1000 + 2000 + 2000 = 5000J
Tiempo necesario para completar la tarea
Tiempo total empleado = t1+ t2+ t3 =60 + 4×60 + 8×60= 60 +240 +480 = 780 segundos
Potencia media = Trabajo total realizado / Tiempo empleado
=5000/780 =6,4 J/s = 6,4 vatios
Dimensión del poder
Trabajo (W) = Fuerza X desplazamiento = Masa X aceleración (metro/seg) 2) X desplazamiento
Trabajo (W) = M x L/T2 x L = M0L2T-2
Potencia = Trabajo/ Tiempo = M0L2T-2 / T = METRO0L2T-3
La fórmula dimensional de la potencia es M0L2T-3
Energia electrica
La energía eléctrica es la tasa de transferencia de energía eléctrica de cargas en movimiento a otras formas de energía como calor, energía química o mecánica. El alternador genera la energía eléctrica. Las otras fuentes de generación de energía son las turbinas eólicas, los generadores hidráulicos y los sistemas solares.
Fórmula de energía eléctrica
| P = VI = yo2 R = V2/R |
Dónde- V, I y R son voltaje, corriente y resistencia respectivamente.
Ejemplo resuelto
Una bombilla A de 100 watts está encendida las 24 horas del día y otra B de 100 watts es encendido por sólo 12 horas. Encuentre la energía consumida por ambas bombillas en un día.
Solución:
Las bombillas A y B permanecen encendidas durante 12 horas;
Potencia = 100+ 100 = 200 vatios
Energía = Potencia x Tiempo
= 200 x 12 = 2400 vatios
= 2,4 kWh (kilovatio-hora)
Ahora, durante las próximas 06 horas, solo la bombilla A permanecerá encendida, por lo tanto,
Potencia = 100 vatios
Energía = 100 x 12 = 1200 vatios = 1,2 kW h
Potencia media = Energía total consumida (kWh) / Tiempo total empleado (h)
= (2,4 + 1,2) /24
= 0,15 kilovatios
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