110. CONCEPTO DE POTENCIA
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 110: Concepto de Potencia.
Tema: Energía y Trabajo.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).

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 En física se define potencia como la rapidez con que se realiza un trabajo. La expresión para calcular la potencia es la siguiente. La potencia es igual a trabajo dividido entre tiempo. Con esta expresión entonces calculamos la potencia. Veamos las unidades en que se debe manejar cada una de estas variables. W representa el trabajo y debe estar expresado en Jules o Julios. Recordemos que es la unidad de trabajo en el sistema internacional de medidas. T es el tiempo, debe estar expresado en segundos y P representa la potencia. La unidad de potencia cuando el trabajo está en Jules y el tiempo está en segundos es el Watt o también conocido como Vattio. El símbolo para el Vattio o Watt es la letra W. Veamos que es un Vattio. Un Vattio es la potencia que se desarrolla cuando se realiza un trabajo de un Jul o un Julio en un tiempo de un segundo. Esto equivale a 1 Julio sobre segundo. Vattio equivale a Julio sobre segundo. Esa es la unidad para la potencia. De pronto va a ser muy común escuchar hablar de Kilo Vattio. Un Kilo Vattio es el equivalente a 1000 Wattios, es decir 10 a la 3 Wattios. Otras unidades para la potencia son las siguientes. Tenemos el caballo de vapor que se simboliza como Cv y un caballo de vapor equivale a 735 Wattios. Otra unidad es el caballo de potencia o caballo de fuerza que de pronto hemos escuchado en los autos, en los motores de los autos. El símbolo es HP por sus iniciales en inglés. Horse Power, entonces sería HP, la abreviatura o el símbolo para lo que son caballos de fuerza que es otra unidad para la potencia. Un caballo de fuerza equivale a 746 Wattios. Para una situación como esta donde tenemos un cuerpo que se pone en movimiento por la acción de una fuerza F que forma un ángulo theta con respecto a una línea horizontal. Y donde muy seguramente tendremos fricción, es decir una fuerza de rozamiento, contraria al movimiento. Para que se produzca velocidad constante, es decir un movimiento rectilíneo con aceleración igual a cero. Entonces tenemos que el cuerpo se desplaza una distancia de I, eso sucede en un tiempo T. Entonces para este tipo de situaciones podemos calcular la potencia de la siguiente manera. Recordemos que potencia se define como la relación entre el trabajo y el tiempo. Es la rapidez con que se realiza ese trabajo, pero este trabajo lo está realizando la fuerza F, la que acciona el movimiento del cuerpo. El trabajo de esa fuerza recordemos que se obtiene multiplicando la magnitud de la fuerza por la magnitud del desplazamiento por el coseno del ángulo theta que es el que forman los vectores fuerza y desplazamiento. Que es el ángulo theta que tenemos allí marcado. Bien, y todo esto dividido entre el tiempo. Vamos a reacomodar esa expresión de la siguiente manera, dejamos la F, vamos a escribir D sobre T y eso multiplicado por el coseno de theta. Recordemos del movimiento rectilíneo uniforme, como el que tenemos en esa situación que la relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado es lo que conocemos como velocidad. Es decir, esto corresponde a la velocidad que tenemos aquí que es con la que se mueve el cuerpo. Entonces, una fórmula para la potencia para este tipo de situaciones será la siguiente. Fuerza por velocidad por el coseno theta. Que ahora theta viene siendo el ángulo que forman los vectores fuerza y velocidad. Vemos que el vector fuerza y el vector velocidad que sería horizontal forman el ángulo theta que tenemos allí señalado. Entonces, con esta expresión calcularíamos la potencia desarrollada, digamos así, por la máquina que produce la fuerza y que pone en movimiento ese cuerpo. Las unidades para esta fórmula serían las siguientes. La fuerza debe ir en newtons, la velocidad debe ir en metros sobre segundos y la potencia debe ir en vatios. Recordemos que se escribe como watts. Para terminar, vamos a ver una unidad que está asociada a la potencia que se llama el kilovatio hora. Vamos a ver qué es un kilovatio hora. De pronto esta unidad se nos hace familiar cuando vemos una factura del consumo de energía en nuestro hogar. Cada vez que utilizamos la energía eléctrica el consumo se mide en esta unidad, kilovatio hora, que es una unidad asociada a la potencia. Ahora veremos que no es exactamente potencia sino una unidad de energía. Veamos entonces a qué equivale un kilovatio hora. Sería el producto entre un kilovatio y una hora. El producto de una potencia por un tiempo. Veamos, un kilovatio equivale a mil vatios y una hora equivale a tres mil seiscientos segundos. Pero recordemos que vatio es equivalente a tener jul sobre segundo y esto multiplicado por tres mil seiscientos segundos. Veamos lo que sucede aquí. Podemos cancelar las unidades de tiempo segundos y nos queda la operación mil por tres mil seiscientos. Eso equivale entonces a tres millones seiscientos mil julios o joules. Es decir, lo podríamos escribir en notación científica, nos quedaría tres punto seis por diez a las seis joules o julio. Entonces eso es el equivalente a un kilovatio hora. Como decíamos, es una unidad más de trabajo o de energía. Nos damos cuenta por las unidades. Pero está asociada a la potencia que en este caso está en kilovatios. Recordemos que todos los aparatos eléctricos tienen una potencia que aparece generalmente en la parte posterior de ellos. En algún aviso que indica cuánto consume ese aparato cada vez que se conecta.
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