 |
NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC
(Leyes de conservación, trabajo) |
|
|
|
| |
 |
EM15) ¿Qué potencia media en HP entrega el motor a un auto de 1500 kg que parte del reposo
y alcanza en 30 segundos una velocidad de 30 m/s? Aproximadamente:
a) 22.500 b) 30,2 c) 22,5
d) 904,8 e) 27,1x10³ f) ninguno de los anteriores. |
|
|
Se trata de un ejercicio súper sencillo, veamos si le podemos sacar el máximo de provecho. La potencia media es el cociente entre la variación de energía y el intervalo de tiempo en que se produce esa variación:
Potm = ΔE / Δt
La variación de energía de nuestro auto está dada por el aumento de la velocidad; y como parte del reposo, es igual a la energía cinética final:
Potm = ½ m vF² / Δt
Potm = ½ 1.500 kg (30 m/s)² / 30 s
Potm = 22.500 W
Como el enunciado nos pide el cálculo en HP, pedimos prestada la regla del almacenero:
746 W __________ 1 HP
22.500 W __________ X
|
|
No dejes de leer esta ADVRTENCIA de
No me salen |
| |
Potm = 30,15 HP |
respuesta b) |
|
|
|
 |
El motor de cualquier auto mediano actual es capaz de suministrar esa potencia. El parámetro adecuado para comparar las potencias de los motores es la potencia máxima.
En el caso de nuestro ejercicio la potencia máxima la obtendremos cuando alcance la velocidad máxima, a los 30 segundos; y tendremos que calcularla como una potencia instantánea. |
|
|
|
| Para eso debemos conocer la fuerza que realiza el motor (en realidad el motor -ruedas mediante- empuja el pavimento hacia atrás... y es el pavimento el que empuja al auto hacia adelante). Como sea... se impone un DCL. |
|
|
 |
Si en 30 segundos aumenta la velocidad desde cero hasta 30 m/s, entonces la aceleración del auto vale:
a = 1 m/s²
De modo que la fuerza (única en la dirección del movimiento) valdrá:
F = m . a = 1.500 kg . 1 m/s²
F = 1.500 N
|
|
|
|
Y la potencia instantánea a los 30 segundos...
Pot30s = F . v = 1.500 N . 30 m/s
Pot30s = 45.000 W = 60,3 HP
El motor de un Fiat Uno, por ejemplo, indica una potencia máxima (de fábrica) de 68 HP. Eso nos indica que si bien el relato del enunciado no es una proeza mecánica, este autito puede realizarlo casi en el límite de sus posibilidades. |
|
|
DESAFIO: ¿En qué desplazamiento se desarrolla el pique relatado en el enunciado? ¿Cuánto vale la velocidad final en kilómetros por hora? |
|
 |
| |
|
| |
|
| Algunos derechos reservados.
Severísimas penas a quien orinase en un paso a nivel sobre la vía electrificada. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización ago-08. Buenos Aires, Argentina. |
|
|
|
