La potència és la velocitat a la qual es realitza el treball en un període determinat. Matemàticament, la potència és la relació treball/temps.
P = W/t
Descripció: P = potència (Joule/segon = Watt), W = treball (Joule), t = interval de temps (segons)
A partir d'aquesta equació, es pot concloure que com més gran sigui la velocitat de treball, més gran serà la potència. D'altra banda, com més petita sigui la velocitat de treball, més petita serà la potència. La velocitat de treball fa referència a la velocitat a la qual es realitza el treball.
[irp]
La potència és un escalar. La unitat SI de potència és el joule/segon. El joule/segon = watt (abreujat com W), anomenat així en homenatge a James Watt. La unitat imperial britànica de potència és el peu-lliura per segon.
Aquesta unitat és massa petita per a finalitats pràctiques, per la qual cosa s'utilitza la unitat més gran de potència (abreujada com a hp). Un cavall de potència = 550 peus-lliura per segon = 764 watts = ¾ quilowatt.
La quantitat de treball també es pot expressar en unitats de potència x temps, per exemple, quilowatts-hora o kWh. Un kWh fa referència al treball realitzat a una velocitat constant d'1 quilowatt durant una hora.
1. Una persona de 50 kg puja corrent les escales de 10 metres d'alçada en 2 minuts. L'acceleració deguda a la gravetat (g) és de 10 m/ s² . Determineu la potència.
Conegut:
Massa (m) = 50 kg
Alçada (h) = 10 metres
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/ s²
Interval de temps (t) = 2 minuts = 2 (60) = 120 segons s
Es busca : Potència (P)
Solució:
Fórmula de la potència:
P = P / t
P = potència , W = treball , t = temps
Fórmula de treball:
W = F s = wh = mgh
W = treball , F = força , w = pes , d = desplaçament , h = alçada , m = massa, g = acceleració deguda a la gravetat
W = mgh = (50)(10)(10) = 5000 Joules.
P = W / t = 5000 / 120 = 41.7 Joules / segon.
[irp]
2. Calcula la potència necessària per a una persona de 60 kg que puja a un arbre de 5 metres d'alçada en 10 segons. L'acceleració deguda a la gravetat és de 10 m/ s².
Conegut:
Massa (m) = 60 kg
Alçada (h) = 5 metres s
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/ s²
Interval de temps (t) = 10 segons
Es busca : Poder
Solució:
Treball:
W = mgh = (60)(10)(5) = 3000 Joules
Poder:
P = W / t = 3000 / 10 = 300 Joules/ segon
3. Una comèdia rotativa amb una potència de 300 watts i un període de 5 minuts girant 5 voltes. L'energia que utilitza és...
A. 15 kJ
B. 75 kJ
C. 90 kJ
450 kJ
Conegut:
Potència (P) = 300 Watts = 300 Joules/segon
Període (T) = 5 minuts = 5 (60 segons) = 300 segons
Nombre de rotacions = 5
Es busca: Energia utilitzada per la comèdia rotativa
Solució:
La resposta correcta és D.
[wpdm_package id='1190′]
- El treball es va fer mitjançant problemes i solucions de força
- Problemes i solucions de treball-energia cinètica
- Problemes i solucions del principi d'energia mecànica-treball
- Problemes i solucions d'energia potencial gravitatòria
- Problemes i solucions sobre l'energia potencial de les molles elàstiques
- Problemes i solucions d'energia
- Aplicació de la conservació de l'energia mecànica per al moviment de caiguda lliure
- Aplicació de la conservació de l'energia mecànica per al moviment ascendent i descendent en caiguda lliure
- Aplicació de la conservació de l'energia mecànica al moviment sobre una superfície corba
- Aplicació de la conservació de l'energia mecànica al moviment en un pla inclinat
- Aplicació de la conservació de l'energia mecànica al moviment del projectil
