POTENCIA

Si subís cuatro pisos a paso lento, escalón por escalón, con varios descansos en el medio... tardando, digamos, 20 minutos... está claro que no tenías ningún apuro. En cambio, si subís los cuatro pisos corriendo, los escalones de a dos en dos o de a tres en tres y llegás con la lengua afuera y en tiempo récord... la cosa es muy diferente, y me gustaría ver si sos capaz de hacerlo. Efectivamente se trata de dos procesos físicos muy distintos. Sin embargo la variación de energía en ambos casos es la misma. La substancial diferencia pasa por la velocidad con la que se produjo el cambio de energía.

En un extenso abanico de transformaciones físicas no importa tanto cuánto trabajo se realiza o cuánto varía la energía de un sistema, sino con qué tasa ocurre el cambio, con qué velocidad ocurre.

La magnitud que describe la rapidez de un cambio energético es la potencia, que se define de esta manera: es el cociente entre una variación de energía y el intervalo de tiempo en que la variación se produce.

Las unidades para medir la potencia pueden ser cualesquiera que sirvan para medir energía divididas por cualesquiera que sirvan para medir tiempos. En el sistema internacional:

[Pot] = J / s = W        (watt)

por tratarse de una magnitud de suma importancia, la unidad con la que se mide recibe nombre propio, adoptado en honor al ingeniero escocés James Watt (1736-1819), conocido como inventor de la máquina de vapor... del que ya te voy a volver a hablar.

También se puede definir como el cociente entre un trabajo realizado y el intervalo de tiempo en que se realizó:

Ambas definiciones tienen el pequeño inconveniente de que para conocer (o calcular) la potencia hay que conocer el total del trabajo realizado y el total del tiempo insumido, para realizar el cociente.

Aunque, recordado que el trabajo es el producto entre la fuerza y el desplazamiento...

Pot = F . Δx / Δt

Esta última definición de potencia permite hacer un cálculo instantáneo, ya que no depende de ningún intervalo de ningún tipo. En un instante cualquiera en que se conozca el valor de una fuerza que está trabajando y la velocidad con la que se produce el desplazamiento correspondiente a ese trabajo, se puede conocer la potencia, que (aunque se trata de la misma magnitud) se la llama potencia instantánea.

Si subís los cuatro pisos de la escalera de esta manera: el primer piso a mil por hora y los tres siguientes a paso tortuga, queda claro que la potencia con la que subiste el primero es muy diferente de la potencia con que subiste los restantes. El cálculo de la potencia instantánea puede ser mucho más descriptivo en este ascenso que el cálculo tomando las variaciones totales. En previsión de que cualquier proceso pueda ocurrir a potencias variables, a las primeras definiciones se las llama potencia media.

CHISMES IMPORTANTES:

• Las plantas de energía, que suministran energía eléctrica a la población, miden su producción en términos de potencia, ya que lo que interesa en esos casos no es la cantidad de energía que entregan sino en qué tiempo se entrega la cantidad que se entregue. El conjunto de plantas de generación de energía en la Argentina produce a una tasa de 25.000 MW (potencia instalada).
• Un transbordador espacial necesita durante el despegue consumir energía a una tasa de 33.000 MW.

PREGUNTAS CAPCIOSAS:

• ¿Qué potencia puede desarrollar, más o menos, un caballo?
• ¿Qué otras unidades de potencia existen?
• ¿Qué potencia consume el corazón humano? ¿Qué potencia produce?
• ¿Qué potencia le brinda el Sol a la Tierra? ¿Qué potencia a la Argentina? ¿Qué potencia por metro cuadrado?
• Utilizando todos los recursos energéticos de la Argentina, ¿cuántas lamparitas de 25 watts podríamos tener encendidas al mismo tiempo?