POTENCIA Y EFICIENCIA MECÁNICA

Potencia (magnitud escalar):

Es la rapidez con que se realiza un trabajo. Es el trabajo realizado en cada unidad de tiempo. Por ejemplo; si nos fijamos en aquellos aparatos que como una nevera, un

secador, una bombilla que consumen energía eléctrica y la transforman para enfriar, calentar, iluminar..., la magnitud física que relaciona la energía eléctrica consumida en una unidad de tiempo se llama potencia.

La potencia se aplica a cualquier proceso de transferencia energética. Así por ejemplo, también podemos hablar de la potencia de una grúa para elevar una carga, como el trabajo desarrollado por el montacargas en la unidad de tiempo.

Potencia= trabajo realizado por la fuerzatiempo empleado

P=Wt

Donde:

P = Potencia; W = trabajo; t = tiempo (s)

P= F×dt

P=F ×VP=Wt

Donde:

P = Potencia; F = Fuerza (N); V = velocidad (m/s)

Unidad de Potencia en el SI:

La unidad de potencia en el SI es el joule por segundo y se denomina watt (W).

También se usan como unidades prácticas:

Eficiencia o Rendimiento (η):

La eficiencia es aquel factor que nos indica el máximo rendimiento de una máquina. También se puede decir que es aquel índice o grado de perfección alcanzado por una máquina. Ya es sabido por todos que la potencia que genera una máquina no es transformada en su totalidad, en lo que la persona desea, sino que una parte del total se utiliza dentro de la máquina. El valor de eficiencia se determina mediante el cociente de la potencia útil o aprovechable y la potencia entregada.

El rendimiento es un concepto asociado al trabajo realizado por las máquinas. Todo el mundo sabe que obtener un buen rendimiento supone obtener buenos y esperados resultados con poco trabajo.

Viene a ser la calidad con la que una máquina realiza su trabajo.

Es una medida de lo que obtenemos a cambio de lo que aportamos, es decir, el trabajo útil producido en comparación con la energía aportada.

P= joulesegundo

= wattP=Wt

W= js

H.P. = Horse Power = caballo de fuerza

H.P.= 76kg×m

s=746 joule

s=746watt

C.V = Caballo de vapor

C.V.= 75kg×m

s=735 J

s=735watt

η=P .U .P . E .

×100%

Determinación de la Eficiencia o Rendimiento (η):

1. Caso I: El rendimiento mecánico en una máquina ideal es 1 (u = 0) porque no existe rozamiento, entonces; el trabajo útil es igual al trabajo producido (potencia de salida igual a la potencia de entrada).

2. Caso II: El rendimiento mecánico en una “máquina real” (u > 0) es siempre menor que 1, debido a las pérdidas de energía por el rozamiento interno que surge durante el funcionamiento de la máquina. Generalmente se multiplica por 100, para que el rendimiento se exprese en porcentaje (%).

3. Caso III. Si deseamos que el rendimiento quede expresado en Potencias, por lo tanto las ecuaciones serian de la siguiente manera:

Potencia Entregada=PotenciaRecibida

R%=WuEe

×100% Wu = trabajo útil

Ee = energía suministrada o trabajo total

E=P sale

Pentra

W sale

t=Psale

Eentra

t=P entra