Question

Un motor requiere una potencia de 197.58 W para poder funcionar. Dicho motor hace girar un cilindro de radio 192.6 cm y masa 59.6 g, pudiendo moverlo desde el reposo a una velocidad angular constante de 57.3 rad/s en un tiempo de 43.68 s.
Determine:
El cambio de la energía cinética del cilindro (en Joules)
La potencia entregada al cilindro (en Watts)
La eficiencia del motor (como un porcentaje)

Answer 1

La energía cinética de rotación es 1/2 I ω²

I = momento de inercia del cilindro = 1/2 m r²

I = 1/2 . 0,0596 kg . (1,926 m)² = 0,1105 kg m²

El trabajo que realiza el motor produce una variación en la energía cinética del cilindro. Inicialmente en reposo la variación es la energía final.

ΔEc = 1/2 . 0,1105 kg m² (57,3 rad/s)²

ΔEc = 181,5 J

La potencia que entrega es la energía por unidad de tiempo.

P = 181,5 J / 43,68 s = 4,14 W

La eficiencia es la relación entre la potencia que entrega y la que requiere para funcionar.

e = 4,14 W / 197,58 W = 0,021 = 2,1%

La eficiencia es muy baja. ¿Están bien los datos?

Saludos.