POTENCIA

La potencia se define como “la rapidez con la que se efectúa un trabajo”. Al igual que el trabajo es una cantidad escalar, cuya unidad de medida en el sistema internacional es el Watt (W) o el kilo Watt (kW).
1W=1 J/s

Si se realiza un trabajo ∆W en un intervalo de tiempo ∆t el trabajo medio efectuado por unidad de tiempo se conoce como potencia media y su módulo es:

P_med= ∆W/∆t

La rapidez con la que se efectúa el trabajo podría no ser constante, en este caso podemos definir la potencia instantánea P como:

P= lim┬(∆t→0)⁡〖∆W/∆t= dW/dt〗

Otra unidad que se utiliza para medir la potencia es el caballo de fuerza (hp):

1 hp=550 ft∙lb/s=33,000 ft∙lb/min

1 hp=746 W=0.746 kW

El Watt es una unidad común de potencia eléctrica; una bombilla de 100 W convierte 100 J de energía eléctrica en luz y calor cada segundo. Pero los watts no son inherentemente eléctricos, una bombilla podría especificarse en términos de caballos de fuerza así como algunos fabricantes de autos especifican la potencia de sus máquinas en kilo watts.
Las unidades de potencia pueden servir para definir nuevas unidades de trabajo o energía. El kilowatt-hora (kWh) es la unidad comercial usual de la energía eléctrica. Un kWh es el trabajo realizado en una hora cuando la potencia es de un kW:

1kWh= (〖10〗^3 J/s)(3600 s)=3.6 × 〖10〗^6 J=3.6 MJ

La potencia también puede ser considerada como media e instantánea:

P_med= (F_s ∆s)/∆t= F_(⃓⃓) ∆s/∆t= F_(⃓⃓) v_med

P= F_(⃓⃓)∙v

Donde v es la magnitud de la velocidad instantánea. Esta ecuación también se puede expresar en términos del producto escalar:

P= F ⃗∙v ⃗

Ejemplo:
Una motocicleta logra una potencia de 160 hp cuando se desplaza a una velocidad de 220 km/h (61.11 m/s). Determine la fuerza de empuje que desarrolla la máquina.

Desarrollo:

220 hp((0.746 kW)/(1 hp))=164.12 kW

164.12 kW=164.12 ×〖10〗^3 □(J/seg)=164.12 × 〖10〗^3 □((N∙m)/seg)

P=F∙v

F= (164.12 × 〖10〗^3 □((N∙m)/seg))/(61.11 □(m/s))

F=2.68 kN