Potencia de un motor eléctrico de un tren a escala (7278)

, por F_y_Q

El motor eléctrico de un tren a escala lo acelera desde el reposo hasta una velocidad de 0.620\ \textstyle{m\over s} en 21.0 ms. La masa total del tren es 875 g. Determina la potencia promedio entregada al tren durante su aceleración.


SOLUCIÓN:

El trabajo que realiza el motor es igual a la variación de la energía cinética que experimenta el tren:

W = \Delta E_C = \frac{m}{2}\left(v_f^2 - \cancelto{0}{v_0^2}\right) = \frac{0.875}{2}\ kg\cdot 0.62^2\ \frac{m^2}{s^2} = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 0.168\ J}}

La potencia es el cociente entre el trabajo que realiza el motor y el tiempo durante el que realiza ese trabajo:

P = \frac{W}{t} = \frac{0.168\ J}{2.1\cdot 10^{-2}\ s} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 8\ W}}