2.4 Potencia

Temos dous motores. Un deles fai un traballo de 10⁶ joules en dous minutos, e o outro fai un traballo de 10⁶ J en 15 minutos. Os dous fan o mesmo traballo, pero son iguais os dous motores? A lóxica xa nos din que non; os dous motores fan o mesmo traballo, si, pero un en menos tempo que o outro; na linguaxe habitual dicimos que un motor é máis potente que outro. Cal é o máis potente? Pois o que fai o mesmo traballo en menos tempo.

En física definimos a potencia como o cociente entre o traballo feito e o tempo que se tardou en facelo

No exemplo anterior dos dous motores, o primeiro ten unha potencia de:

entanto que o segundo ten unha potencia de:

Queda claro que o primeiro motor é o máis potente. Un motor máis potente non é que faga máis traballo, senón que o fai máis rápido, en menos tempo.

Unidades

A unidade de potencia no SI é o watt (símbolo W), que se chama así en honra a James Watt, que desenvolveu a máquina de vapor, o que deu lugar a revolución industrial. Un watt é a potencia dun aparello que fai un traballo de 1 joule nun segundo.

Da definición de potencia dedúcese outra forma para calcular o traballo. O produto da potencia polo tempo é o traballo:

Historicamente, a primeira unidade de potencia foi o cabalo de vapor. Watt comparou o traballo que podía facer a súa máquina de vapor sacando mineral dunha mina co que facía un cabalo. A equivalencia é:

1 cabalo de vapor (CV) = 735,5 W

Hai outro cabalo, o HP (Horse Power), utilizado polos anglosaxóns, que equivale a 745,7 watts aproximadamente.

Como xa vimos, W = P.t, así que multiplicando unha unidade de potencia (P) por unha de tempo (t) sae unha unidade de traballo. Isto é o que ocorre co kWh, o quilowatt hora: é unha unidade de traballo (ou enerxía); vén sendo o traballo que fai un motor dun quilowatt traballando durante unha hora. A súa equivalencia en joules é:

Esta unidade de traballo e enerxía é moi utilizada polas compañías eléctricas para establecer as tarifas. No momento en que se escribe isto, a compañía eléctrica máis estendida en Galicia cobra o kWh a 0,11 euros para uso doméstico. Velaquí algunhas potencias típicas:

Aparello	Potencia
Lámpada de baixo consumo	15 W
Unha persoa	300 W
Unha calculadora	0,000 4 W
Un computador	250 W
Unha lavadora de roupa	2 000 W
Un coche	73.5 kW
A central termoeléctrica das Pontes de G. Rodríguez	1 500 MW
Unha minicentral hidráulica galega típica	5 MW
Unha central nuclear	1 000 MW
Avión Airbus 380	74 MW
Lanzadeira espacial	8,8 GW

Actividades resoltas

Un frigorífico ten unha potencia de 300 watts. Canto traballo fai en doce horas?

Solución

Unha atleta ten 450 W de potencia. Canto tempo tarda en facer un traballo de 12 000 J.

Solución