Calcule la potencia requerida de un automóvil de 1.4 × 103 kg que está subiendo una colina de 12∘ a una velocidad constante de 72 km⋅h − 1. Suponga que el automóvil también debe superar una fuerza de fricción constante de 750 N. La intensidad del campo gravitacional es de 9.81 N⋅kg − 1. Lo desconocido, Power P, está relacionado con la tasa de trabajo realizado contra una fuerza. Aquí esa tasa es Fv donde F es la fuerza y v es la velocidad constante del automóvil.
Respuestas
Respuesta:
La potencia motríz será la encargada de desarrollar una fuerza F capaz de vencer las fuerzas de fricción. Las fuerzas de fricción son:
Ffa: Fricción con el aire de 820 N
Ffs: Fricción con el suelo de 200 N
La siguiente imagen ilustra la situación.
Para mantener la velocidad constante la fuerza total FT debe ser nula
FT=F−Ffs−Ffa=0
F−200−820=0⇒F=1020 N
Por último, aplicamos la relación entre potencia, fuerza y velocidad para obtener la potencia necesaria para mantener la velocidad de 120 Km/h.
120kmh=120kmh⋅1000m1km⋅1h3600s=33.3m/s
P=Wt=F⋅Δrt=FΔrt=F⋅v=1020⋅33.3=33966W
Finalmente, aplicando el factor de conversión (1 CV = 735 W), obtenemos los caballos que debe al menos tener el automóvil.
33966W⋅1CV735W=46.21CV
Explicación:
listo un ejemplo