NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Leyes de conservación, energía mecánica)

 

Adicional NMS 33* - Qué potencia media debe desarrollar una máquina que hace alcanzar una velocidad de 4 m/s a un bloque de 200 kg partiendo del reposo en 8 m de recorrido horizontal? (Suponga aceleración constante y ausencia de rozamiento)
    a) 100 W      b) 200 W      c) 300 W      d) 400 W      e) 500 W      f) 600 W

 

*Este ejercicio fue tomado en el examen final de Física de julio de 2011.
Para ver el tema de examen completo hacer click acá.
   

La máquina es la responsable de que el bloque gane una cierta cantidad de energía (solo cinética ya que todo ocurre horizontalmente), que es fácil de calcular. Como parte del reposo la energía cinética inicial es nula. La que le imprime la máquina valdrá:

EC = ½ m v²

EC = ½ 200 kg (4 m/s)²

EC = 1.600 J

Eso es igual al trabajo que hace la máquina. Si lo dividimos por el tiempo que duró ese trabajo, tendremos la potencia media. Calculemos ese intervalo.

Δx = ½ a Δt²

Δv = a Δt

Puedo plantearlo así porque el enunciado permite suponer una aceleración constante. Despejo la aceleración de la segunda y lo meto en la primera.

Δx = ½ Δv Δt

Despejo Δt y lo calculo:

Δt = 2 Δx/ Δv

Δt = 2 . 8 m / 4 m/s

Δt = 4 s

Volvamos a la potencia media:

Pot = EC / Δt

Pot = 1.600 J / 4 s

   
  Pot = 400 W opción a)
   
DESAFIO: La fuerza es constante... ¿la potencia también?   Ricardo Cabrera
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