7.5: Potencia

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Por “poder” nos referimos a la velocidad a la que se realiza el trabajo, es decir, la velocidad a la que la energía se toma, o se entrega, o se convierte de una forma a otra. La unidad de potencia SI es el vatio (W), que es igual a 1 J/s La potencia promedio que entra o sale de un sistema por medios mecánicos, es decir, mediante la acción de una fuerza aplicada en un punto sometido a un desplazamiento\(\Delta x\), será

\[ P_{a v}=\frac{\Delta E}{\Delta t}=\frac{W}{\Delta t}=F \frac{\Delta x}{\Delta t} \label{eq:7.29} \]

asumiendo que la fuerza es constante. Tenga en cuenta que en el límite cuando\(\Delta t\) va a cero, esto nos da la potencia instantánea asociada a la fuerza\(F\) como

\[ P = F v \label{eq:7.30} \]

donde\(v\) es la velocidad (instantánea) del punto de aplicación de la fuerza. Este resultado unidimensional generaliza a tres dimensiones como

\[ P=\vec{F} \cdot \vec{v} \label{eq:7.31} \]

utilizando de nuevo la notación de producto punto.

Un objetivo importante de este capítulo ha sido desarrollar un conjunto de herramientas que puedas usar para averiguar dónde se gasta el poder, y cuánto: en cualquier situación práctica, qué sistemas están dando energía y cuáles la están tomando, qué formas de conversión energética están teniendo lugar, y dónde y por qué medios están los intercambios y conversiones sucediendo. Estas son preguntas prácticas sumamente importantes; los problemas y ejercicios que verás aquí te darán una idea de la variedad de situaciones que ya pueden ser analizadas por este enfoque “basado en sistemas”, pero de alguna manera seguirán haciendo poco más que rayar la superficie.