POTENCIA MECANICA

 

1. Un marino de 700 N en un entrenamiento básico sube por una cuerda vertical de 10 m a una velocidad constante en 8 s. ¿Cuál es su potencia de salida? (875 W)

2. Fluye agua sobre un tramo de las Cataratas del Niágara a razón de 1,2x106 kg/s y cae 50 m. ¿Cuántos focos de 60 W pueden encenderse con esta potencia?

3. Un elevador de 650 kg empieza a moverse desde el reposo. Si se desplaza hacia arriba durante 3 s con aceleración constante hasta que alcanza una velocidad de crucero de 1,75 m/s, a) ¿cuál es la potencia promedio del motor del elevador durante este periodo?, b) ¿cómo se compara esta potencia con la potencia ejercida mientras se mueve a su velocidad de crucero? (7,92 Hp, 14,9 Hp)

4. Un motor jala una caja de 200 kg por una superficie plana. Si el coeficiente de fricción entre la caja y la superficie es 0,4, a) ¿cuánta potencia debe entregar el motor para mover la caja a 5 m/s?, b) ¿cuánto trabajo efectúa el motor en 3 min?

5. Un auto de 1500 kg acelera uniformemente desde el reposo hasta 10 m/s en 3 s. Encuentre: a) el trabajo efectuado sobre el auto en este tiempo, b) la potencia promedio entregada por el motor en los primeros 3 s, c) la potencia instantánea entregada por el motor en t = 2 s. (a) 75.000 J, b) 25.000 W, c) 3,33x104 W)

6. Cierto motor de automóvil entrega 30 CP (2,24x104 W) a sus ruedas cuando se mueve a 27 m/s. ¿Cuál es la fuerza resistiva que actúa sobre el automóvil a esa velocidad?

7. Un motor fuera de borda impulsa un bote a través del agua a 10 mi/h. El agua se opone al movimiento hacia delante del bote con una fuerza de 15 lb. ¿Cuánta potencia se entrega a través de la hélice? (220 pie lb/s)

8. Un carro de 2.500 N de peso que opera a una tasa de 130 kW desarrolla una velocidad máxima de 31 m/s sobre un camino horizontal plano. Si se considera que la fuerza resistiva permanece constante, a) ¿cuál es la máxima velocidad del carro sobre una pendiente de 1 en 20 (sena = 1/20), b) ¿cuál es la potencia de salida sobre una pendiente de 1 en 10 si el auto viaja a 10 m/s?

9. Si un caballo puede mantener un 1 CP de salida durante 2 h, ¿cuántos bultos de porotos de 70 kg puede levantar hasta el techo de una casa de 8 m de altura, suponiendo una eficiencia de 70 %? (685)

10. Una fuerza F actúa sobre una partícula de masa m. La partícula parte del reposo en t = 0, a) demuestre que la potencia instantánea entregada por la fuerza en cualquier tiempo t es F2t/m, b) si F = 20 N y m = 5 kg, ¿cuál es la potencia entregada en t = 3 s?

11. Los caballos de potencia necesarios para mantener en movimiento un auto aerodinámico de 1.500 kg de masa a 30 mi/h son aproximadamente 10 CP. Si se considera que la fuerza retardadora total debida a la fricción, la resistencia del aire, etc., es proporcional al cuadrado de la velocidad del auto, ¿cuántos caballos de potencia se necesitan para mantener el auto a 60 mi/h? (80 CP)

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