Diferencia entre revisiones de «Potencia (física)»
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En [[física]], '''potencia''' es la cantidad de [[trabajo (física)|trabajo]] efectuado por unidad de tiempo.
La potencia media queda definida por:
{{Ecuación|<math>\bar{P}\equiv\left\langle P\right\rangle=\frac{W}{\Delta t}</math>|1|left}}
La potencia instantánea queda definida por:
{{Ecuación|<math>P\equiv\dot{W}=\frac{dW}{dt}</math>|2|left}}
Donde
*''P'' es la potencia
*''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 ==
{{AP|Potencia eléctrica}}
La potencia eléctrica P desarrollada en un cierto instante por un dispositivo viene dada por la expresión
{{Ecuación|<math>P(t) = I(t)V(t) \,</math>||left}}
Donde:
*''P(t)'' es la potencia instantenea, medida en vatios (julios/segundos).
*''I(t)'' es la corriente que circula por el, medida en amperios.
*''V(t)'' es la diferencia de potencial (caída de voltaje) a través del componente, medida en voltios.
Si el componente es una resistencia, tenemos:
{{Ecuación|<math>P=I^2 R = \frac{V^2}{R}</math>||left}}
Donde:
*''R'' es la resistencia, medida en ohmios.
== Potencia sonora ==
La '''potencia del sonido''', considerada como la cantidad de energía que transporta la onda sonora por unidad de tiempo a través de una superficie dada, depende de la [[intensidad]] de la onda sonora y de la [[Área|superficie]] , viniendo dada, en el caso general, por:
{{Ecuación|<math>P_s=\int_S I_s\ dS</math>||left}}
*''P<sub>s</sub>'' es la potencia
*''I<sub>s</sub>'' es la intensidad sonora.
*''dS'' es el elemento de superficie sobre alcanzado por la [[onda sonora]].
Para una fuente aislada, el cálculo de la potencia sonora total emitida requiere que la integral anterior se extienda sobre una [[superficie cerrada]].
== Unidades de potencia ==
*'''[[Sistema Internacional]] (SI)''':
** [[vatio]], (W)
*'''Sistema inglés''':
** [[caballo de potencia]] o ''horse power'', (HP)
***1 HP = 550 ft·lbf/s
***1 HP = 745,699 871 582 270 22 W
*'''[[Sistema técnico de unidades]]''':
** [[kilográmetro]] por segundo, (kgm/s)
*'''[[Sistema cegesimal]]'''
** [[ergio]] por segundo, (erg/s)
*'''Otras unidades''':
** [[caballo de vapor]], (CV)
*** 1 CV = 75 kgm/s = 736 W
== Véase también ==
*[[Unidad de medida]]
*[[Potencia eléctrica]]
*[[Potencia hidroeléctrica]]
*[[Potencia acústica]]
*[[Potencia de un punto]]
== Referencias ==
{{listaref}}
=== Bibliografía ===
*{{cita libro|autor = Ortega, Manuel R.|título = Lecciones de Física (4 volúmenes)|año = 1989-2006|editorial = Monytex|id = ISBN 84-404-4290-4, ISBN 84-398-9218-7, ISBN 84-398-9219-5, ISBN 84-604-4445-7|idioma=español}}
*{{cita libro|autor = Resnick, Robert & Halliday, David |título = Física 4ª|año = 2004|editorial = CECSA, México.|ISBN = 970-24-0257-3|idioma = español}}
*{{cita libro|autor = Serway, Raymond A.|coautores = Jewett, John W.|título = Physics for Scientists and Engineers|edición = 6ª|editorial = Brooks/Cole|año = 2004|isbn = 0-534-40842-7|idioma=inglés}}
*{{cita libro|autor = Tipler, Paul A.|título = Física para la ciencia y la tecnología (2 volúmenes)|año = 2000|editorial = Barcelona: Ed. Reverté|id = ISBN 84-291-4382-3|idioma=español}}
=== Enlaces externos ===
*[http://unit-converter.org/es/potencia.html Conversión de unidades de potencia]
[[Categoría:Física]]
[[Categoría:Mecánica]]
[[Categoría:Dinámica]]
[[Categoría:Magnitudes físicas]]
[[af:Drywing]]
[[ar:قدرة (فيزياء)]]
[[arz:قدرة (فيزيا)]]
[[ast:Potencia]]
[[be:Магутнасць]]
[[be-x-old:Магутнасьць]]
[[bg:Мощност (физика)]]
[[bn:ক্ষমতা (পদার্থবিজ্ঞান)]]
[[ca:Potència física]]
[[cs:Výkon]]
[[da:Effekt (fysik)]]
[[de:Leistung (Physik)]]
[[el:Ισχύς]]
[[en:Power (physics)]]
[[eo:Povumo]]
[[et:Võimsus]]
[[eu:Potentzia]]
[[fi:Teho]]
[[fr:Puissance (physique)]]
[[gd:Cumhachd]]
[[gl:Potencia]]
[[he:הספק]]
[[hi:शक्ति (भौतिकी)]]
[[hr:Snaga]]
[[hu:Teljesítmény]]
[[id:Daya]]
[[is:Afl]]
[[it:Potenza (fisica)]]
[[ja:仕事率]]
[[ka:სიმძლავრე]]
[[ko:일률]]
[[ku:Xurtanî (fîzîk)]]
[[lt:Galia (fizika)]]
[[lv:Jauda]]
[[ms:Kuasa (fizik)]]
[[nds:Vermögen (Physik)]]
[[nl:Vermogen (natuurkunde)]]
[[nn:Effekt]]
[[no:Effekt]]
[[pl:Moc]]
[[pt:Potência]]
[[qu:Arpay]]
[[ro:Putere]]
[[ru:Мощность]]
[[sco:Pouer (pheesics)]]
[[sh:Snaga]]
[[simple:Power (physics)]]
[[sl:Moč]]
[[sr:Снага]]
[[su:Daya]]
[[sv:Effekt]]
[[ta:வலு]]
[[tr:Güç (fizik)]]
[[uk:Потужність]]
[[vi:Công suất]]
[[yi:מאכט]]
[[zh:功率]]
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