POTENCIA MECÁNICA

Es una magnitud escalar que se determina por la relación entre el

trabajo realizado y el tiempo empleado en realizarlo.
t
trabajo W
P 
tiempo t
F F

P  F V
d

unidad
 W : joule J 
J
 t : segundo s  1W 
s
 P : wattW 

EFICIENCIA O RENDIMIENTO (n)

Es la relación entre la potencia útil y la potencia total suministra a

una máquina o sistema (Potencia de la máquina).
Q
PU

Q
PERDIDAS Q
PE

PU
n
PE

PU
n 100%
PE

 PE : Potencia entregada o absorvida

 PU : Potencia útil
1. Determine la potencia del motor de un ascensor cuando levanta
una cabina con un peso total de 1 500 N con una velocidad
constante de 1,2 m/s.

P  F V
V
P  1500 N  1,2m / s
= P  1800 W

1500N
2. Calcule la potencia desarrollada por la fuerza F=20N en un
tiempo de 2s.
W F  d cos 
F P 
60° t t
20 N  30m 1
P 
d = 30 m 2s 2
P  150 W

3. ¿Cuál es la potencia de un hombre al andar, si durante 2

minutos da 40 pasos, y con cada paso realiza 30 J de trabajo?

W
P
t
30 J  40
P
120s
P  10 W
4. Encuéntrese la potencia de un elevador sabiendo que levanta 60
sacos de harina de 100kg cada uno hasta una plataforma
ubicada a 8m de altura en 1 minuto.

W F d
F P 
8m t t
1000 N  8m
1 saco P  60
60 s
100kg
P  8000 W  8 kW

1000N
5. ¿Qué potencia desarrolla un motor para levantar 100 sacos de
30kg de masa cada uno, durante una hora con velocidad
constante? Altura = 6m, g=10m/s2.

W F d
F P 
t t
6m
300 N  6m  100
P
1 saco 3600 s
30kg P  50 W

300N
6. La cabina de un ascensor tiene un peso de 6 kN y se puede
desplazar con una velocidad constante máxima de 1,5 m/s
cuando trabaja a plena carga. Su motor trabaja con una potencia
de 19,5 kW. Calcule el máximo número de pasajeros que dicho
ascensor puede trasladar siendo la masa promedio de los
pasajeros de 70 kg.

 F  700 N  X   6000 N
F
P  F V
19500  700 X  6000  1,5
V 19500  1050 X  9000
10500  1050 X
 X  10
700N
6000N

7. Un turista de 60 kg sube corriendo por las escaleras hasta la

azotea de un edificio de 200 m de alto tardándose 4 minutos.
Calcule la potencia que desarrolló. (g = 10 m /s2)

W F d
F P 
t t
200m
600 N  200m
P
4  60s
P  500 W
600N
8. Un auto de 1200kg asciende por una rampa, tal como se
muestra a razón de 10m/s. ¿Cuántos kilowatts de potencia
desarrolla su motor?
F
V

12000Nsen30°
30°

 F  12000 Nsen30  6000 N

P  F V
P  6000 N  10m / s
P  60000 W  60 kW

9. Determinar la potencia desarrollada por una fuerza “F” sobre un

cuerpo de 50kg, que le hace cambiar su velocidad de 10m/s a
20m/s en 10s.
10s
10m/s 20m/s
F F

V V  W F d
VF  V0  a  t F  ma d   0 F t P 
 2  t t
20  10  a  10 F  50  1 50 N  150m
 10  20  P
10  a  10 F  50 N d    10 10 s
 2  P  750 W
a  1m / s 2
d  150m

10. Determine la eficiencia de la grúa, si se le entrega una potencia

de 800W y utiliza solamente 600W.

PU
n  100%
PE
600W
n  100%
800W
n  75%
11. La grúa mostrada absorbe una potencia de 2000watt y está
levantando el bloque de 100N a la velocidad de 5m/s. Entonces
su eficiencia es:

 F  100 N PU
n  100%
F P  F V PE
P  100 N  5m / s 500W
n  100%
P  500W PU  2000W
n  25%
100N

12. Halle la eficiencia de una máquina, sabiendo que la potencia

perdida equivale al 25% de la potencial útil.

 PP  X PU
n  100%
 PU  4 X PE
 PE  5 X 4X
n  100%
5X
n  80%

13. Determine la eficiencia que debe tener un motor que acciona un

ascensor de 500 kg, si en cada minuto eleva una carga de 500
kg a una altura de 6 m y con rapidez constante, la potencia que
recibe es de 2 000 W. (g = 10 m/s2)

F W F d n
PU
 100%
P  PE
t t
10000 N  6m n
1000W
 100%
P 2000W
V 60 s
n  50%
P  1000 W

10000N
14. Un motor recibe una potencia de 600watt, si su eficiencia es de
50%, cuando acciona una grúa para levantar un cuerpo con
velocidad constante de 10m/s. ¿Cuál es el peso (en N) del
bloque?
F
 PE  600W P  F V
 n  50% 300W  F  10
 PU  300W F  30 N
W
W  30 N
15. Un motor de 6kW acciona una polea para levantar un bloque en
un minuto. ¿Qué trabajo realiza si la eficiencia del motor es de
75%?
P W
n  U 100% PU 
PE t
W
PU 4500 
75%  100% 60
6000 W W  270000 J
PU  4500 W  W  270 kJ

16. Determinar la potencia de la fuerza F en el instante dado

F = 40N y V = 15 m/s.

F W  F d
W  40 N  0
W 0
V P  0

17. Una fuerza de 5N obra sobre un cuerpo de 10 kg que se encuentra

en reposo. Determinar la potencia desarrollada en los dos
primeros segundos.
F

F 1
d  V0t  at 2 F d
a P
m 2 t
5N 1
d   0,5  2 2 5 N  1m
a P
10kg 2 2s
d  1m P  2,5 W
a  0,5m / s 2
18. Hallar la potencia de la fuerza F. Si F = 100N, V = 5 m/s.
F P  F  V cos 60
1
P  100 N  5m / s 
60º
V
2
 P  250 W

19. Un automóvil viaja con velocidad constante de 72 Km/h sobre una

pista horizontal, experimentando una fuerza de rozamiento de
200N. Si la potencia que entrega el combustible es de 20 kW.
¿Cuál es la eficiencia del motor?
km  5  PU
 72
h
 72 m / s   20m / s
 18 
n 100%
PE
P  F V 4000W
n 100%
P  200 N  20m / s 20000W
 P  4000 W n  20%