una persona hace un esfuerzo de 20 kg para jalar un cuerpo auna distancia de 60 metros demorandose 20 segundos ¿cual es la potencia desgastada?
Respuestas
Respuesta:
La potencia que desarrolla la persona es de 18 Joules por segundo (J/s).
Explicación:
Para calcular la potencia efectuada por la persona, se tiene la siguiente ecuación de dinámica, que nos indica que la potencia es equivalente al trabajo efectuado en una cantidad de tiempo, es decir:
P = W / t
Siendo P potencia, W trabajo y t tiempo.
Como carecemos del trabajo efectuado, calculamos el mismo usando la ecuación del trabajo:
W = Fd
Tampoco sabemos la fuerza que se aplica, así que usamos la ecuación:
F = ma
Como tampoco sabemos el valor de la aceleración, usamos formula de MRUV en base a la distancia y tiempo:
d = Vo.t + (at²) / 2
Suponemos que la fuera que aplica, se la aplica a un cuerpo en estado de reposo (sin movimiento) así que la velocidad inicial es de cero, por lo que la ecuación se simplifica quedado:
d = (at²) / 2
Despejando a:
2d = at²
(2d) / t² = a
Por lo que la ecuación de la potencia es:
- P = W / t
- P = (F.d) / t ← Descomponemos W = Fd
- P = (m.a) * d) / t ← Descomponemos F = ma
- P = ({m*[(2d)/t²)]}*d) / t ← Descomponemos a = (2d) / t²
Reemplazamos la ecuación con nuestros datos quedando:
- P = ({20 kg*[(2*60 m) / (20 s)²]} * 60 m) / 20 s
- Resolvemos.
- P = [20 kg * 0.3 m/s² * 60 m] / 20 s
- P = 360 J / 20 s
- P = 18 J/s