Diferencia entre revisiones de «Potencia (física)»

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*''W'' es el [[trabajo]].
*''t'' es el [[tiempo]].
 
== Potencia mecánica ==
La '''potencia mecánica''' es la potencia transmitida mediante la acción de fuerzas físicas de contacto o elementos mecánicos asociados como [[palanca]]s, [[engranaje]]s, etc. El caso más simple es el de una partícula libre sobre la que actúa una fuerza variable. De acuerdo con la mecánica clásica, el trabajo realizado sobre la partícula es igual a la variación de su energía cinética, por lo que la potencia desarrollada por la fuerza es:
 
{{ecuación|<math>
P=\frac{dW}{dt} = \frac{d}{dt}\left( \frac{1}{2}mv^2\right) =
\frac{1}{2}\frac{d}{dt}\left(m\mathbf{v}\cdot\mathbf{v}\right) =
\frac{d}{dt}\left(m\mathbf{v}\right)\cdot\mathbf{v} = \mathbf{F}\cdot\mathbf{v}
</math>||left}}
 
Donde:
:<math>E_c, m\,</math>, son la [[energía cinética]] y la masa del partícula, respectivamente
:<math>\mathbf{F}, \mathbf{v}</math> son la [[fuerza]] [[Equivalencia estática|resultante]] que actúa sobre la partícula y la velocidad de la partícula, respectivamente.
 
En sistemas mecánicos más complejos con elementos rotativos alrededor de un eje fijo y donde el [[momento de inercia]] permanece constante, la potencia mecánica puede relacionarse con el [[par motor]] y la [[velocidad angular]]. De acuerdo con la mecánica clásica, el trabajo realizado sobre la el cuerpo en rotación es igual a la variación de su energía cinética de rotación, por lo que la potencia desarrollada por el par o momento de fuerza es:
 
{{ecuación|<math>
P=\frac{dW_\text{rot}}{dt} =
\frac{d}{dt}\left(\frac{1}{2}I_r\omega^2\right)=
M \omega
</math>||left}}
 
Donde:
:<math>I_r\,</math>, es el momento de inercia según eje de giro.
:<math>\omega\,</math>, es la velocidad angular del eje.
:<math>M\,</math>, es el par motor aplicado sobre dicho eje.
 
Si el movimiento rotativo tiene lugar alrededor de un eje variable la expresión correcta es:
 
{{ecuación|<math>
P= \frac{dW_\text{rot}}{dt} =
\frac{d}{dt}\left(\frac{1}{2}\boldsymbol\omega \, \mathbb{I} \, \boldsymbol\omega\right) =
\frac{1}{2}\left(\boldsymbol\omega \cdot \mathbf M +
\boldsymbol\alpha \cdot \mathbf{L} \right)
</math>||left}}
 
Donde:
:<math>\mathbb I\,</math> es la matriz o [[tensor de inercia]].
:<math>\boldsymbol\alpha \,</math> y <math>\mathbf{L} \,</math> son respectivamente la [[aceleración angular]] y el [[momento angular]] del sistema.
:<math>\mathbf M \,</math> es el [[momento dinámico]] actuante
 
Esta última ecuación es análoga a la variación de potencia que se deriva de la [[ecuación del cohete de Tsiolskovski|ecuación del cohete]] donde al irse quemando combustible la masa no permanece constante
 
== Potencia eléctrica ==