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NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC
(Leyes de conservación, trabajo)

 

 
40) Un automóvil de 1.000 kg sube una pendiente de 37° a una velocidad constante de 54 km/h. Considerando que la fuerza de fricción con el aire vale 200 N, calcular la potencia que desarrolla el motor.

Este ejercicio es recontrafácil: una aplicación inmediata de la definición de potencia instantánea.

   

Pero hay un pequeño escollo que tal vez ya hayas superado... temo desilusionarte si vos era de aquellos que piensan que los vehículos suben las cuestas empujados por la fuerza de su motor... lo siento, pero suben gracias al rozamiento con el pavimento. Es el pavimento el que empuja al auto... eso sí: con una fuerza igual y contraria a la que le hace el motor -a través de las ruedas- al pavimento.

Si el auto va a velocidad constante Newton te garantiza que la fuerza del rozamiento (y la del motor), Roz(p), debe ser igual -en módulo- a la componente del peso en la dirección de avance más el rozamiento con el aire, Roz(a):

          Roz(p) = Roz(a) + Px

           Roz(p) = 200 N + P sen 37º

 Roz(p) = 200 N + 6.000 N

   

Y la potencia que realiza esa fuerza al arrastrar al auto a una velocidad de 54 km/h, o sea, 15 m/s, será:

Potmotor = 6.200 N . 15 m/s

    
  Potmotor = 93 kW = 124 HP  
   
O sea... no cualquier auto puede hacer esa hazaña. Los clásicos tienen potencias que van desde 60 hasta 180 caballos (nominal, de fábrica). Con un gasolero ni lo sueñes... algunos modelos llegan a los 90 caballos. A menos que se trate de un motor turbo comprimido... en ese caso... puede subir pendientes más pronunciadas. El Ford Escort Cosworth RS: motor 2.0 turbo, que acusa en su manual 225 HP.   re-tuerca

 

   Ricardo Cabrera
DESAFIO: ¿Qué pendiente puede escalar el Ford Escort Cosworth RS a 20 km/h si su peso es de 1.500 kgf?  
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Agradezco el comentario de Alejandro Pujol que advirtió un error por omisión. Última actualización jul-08. Buenos Aires, Argentina.