Autor Tema: Potencia

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19 Agosto, 2022, 07:12 pm
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@pol

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Ayuda por favor...no tengo muy claro el enunciado

Un tren liviano de carga de masa 950 [kg] y está sobre los rieles que están a 30° sobre la horizontal. Si el tren acelera hasta alcanzar una rapidez de 2.2 [m/s] en 12 segundos y luego la mantiene por todo el recorrido. Cuál es la potencia requerida del motor ara que este se mantenga a una rapidez constante?. La superficie tiene rozamiento despreciable) P=6.13E+4[W]

20 Agosto, 2022, 12:23 am
Respuesta #1

Richard R Richard

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Hola Pol, el enunciado es incompleto, igualmente que no te maree el dato del tiempo 12 segundos, el problema lo puedes abordar pensándolo en dos etapas una de aceleración y otra de velocidad constante.

Pero fíjate que omiten si el tren está ascendiendo o descendiendo por el plano inclinado, y tampoco dice si parte del reposo, pero ten en cuenta que la fuerza necesaria para desarrollar una velocidad constante es independiente  de que el tren suba o baje y depende solo del modulo de la velocidad, en el caso que suba deberás entregar potencia, y en el caso que baje podras recupérarla. 

Veamos qué pasa si asciende que es donde más potencia requerirá.

Por un lado, te dicen que el tren acelera en 12 segundos , supongamos que parte del reposo

planteamos la cinemática en una dimensión  \( v_f=v_o+at=2.2m/s=0+a 12s \quad\to\quad a=\dfrac{2.2}{12}=0.18333.m/s^2 \)

teniendo en cuenta la segunda ley de Newton en dirección paralela al plano inclinado la fuerza necesaria que hay que aplicarle al tren para ascender es

\( \displaystyle\sum F_{\parallel}=-mg\sin30+F=ma \)

\( F=ma+mg\sin30=950kg\,0.18....m/s^2+950kg\,9.8m/s^2\,0.5=4819.1666N \)  pero aquí viene lo que te digo no debe marearte, , solo te piden la potencia cuando la velocidad es constante, no mientras acelera.

Observa que cuando justo deja de acelerar viene desarrollando una potencia instantánea máxima de \( P_i=Fv=4819.1666N\,2.2m/s=10624.1666W \) pero reitero esto no es lo que piden...

Y sí piden calcular cuando desarrolla velocidad constante es decir cuando

\( \displaystyle\sum F_{\parallel}=-mg\sin30+F=ma=0 \)

\( F=950kg\,9.8m/s^2\,0.5=4655N \)

y a ahora sí, Potencia es fuerza aplicada por velocidad desarrollada

\( P=Fv=4655N\,2.2m/s=10241W \)

Veo que no coincido con tu solucionario, veamos si algún otro forero confirma o refuta mi resultado.


Pd evita  expresar la suplica por ayuda,  el foro te la dará lo mismo, son muchos los foreros atentos y desinteresados, no está muy bien visto hacerlo.

Saludos
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

20 Agosto, 2022, 03:24 am
Respuesta #2

@pol

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Gracias Richard R Richard, y el dato de potencia no es la respuesta solo que venia con el enunciado y creí que debía influir en algo en la solución.
la respuesta si es la correcta P=1,02E+4[W]

20 Agosto, 2022, 03:29 am
Respuesta #3

@pol

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Tal vez algún consejo en este ejercicio...

Un ascensor tiene una masa de 1800 [kg]. Cuando sube se genera una fuerza de rozamiento de 4000 [N]. Si el ascensor se eleva a una velocidad constante de 3 [m/s] , ¿Cuál es la potencia necesaria para elevar el ascensor?



Lo primero que hice fue determinar la fuerza necesaria para elevar el ascensor y medio un valor de 21658 [N] (Sumatoria de Fy=0) y luego multiplique por la velocidad y dándome un valor de P=64974 [w] pero la respuesta a este ejercicio es P=70,2 [kw]

20 Agosto, 2022, 03:42 am
Respuesta #4

delmar

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Hola

Es correcta tu respuesta

Saludos

22 Agosto, 2022, 12:22 am
Respuesta #5

JCB

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Hola a tod@s.

En el primer ejercicio interpreto que el tren está subiendo por la pendiente, pues el enunciado solicita la potencia del motor. Por el contrario, si el tren estuviese descendiendo, el enunciado solicitaría la potencia de los frenos.

Saludos cordiales,
JCB.
"Lo consiguieron porque no sabían que era imposible", autor: Jean Cocteau.

22 Agosto, 2022, 04:12 am
Respuesta #6

Richard R Richard

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Puedes usar también el freno de motor , para absorbe la energía potencial en el lapso del descenso. Como la fuerza va en contra del m
desplazamiento la potencia es igual en módulo pero negativa.
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)