Enunciado

dificultad

Un automóvil circula por la carretera a una velocidad constante de 120 Km/h. Sabiendo que la fuerza de rozamiento con la carretera es de 200 N y la fricción con el aire supone 820 N, ¿Qué potencia debe desarrolar el automóvil para poder mantener la velocidad constante? Da el resultado en CV.


Solución

La potencia motríz será la encargada de desarrollar una fuerza F capaz de vencer las fuerzas de fricción. Las fuerzas de fricción son:

  • Ffa: Fricción con el aire de 820 N
  • FfsFricción con el suelo de 200 N

La siguiente imagen ilustra la situación.

Para mantener la velocidad constante la fuerza total Fdebe ser nula   

FT=F-Ffs-Ffa=0 

F-200-820=0F=1020N

Por último, aplicamos la relación entre potencia, fuerza y velocidad para obtener la potencia necesaria para mantener la velocidad de 120 Km/h.

120kmh=120kmh·1000m1km·1h3600s=33.3m/s 

P=Wt=F·rt=Frt=F·v=1020·33.3=33966W 

Finalmente, aplicando el factor de conversión (1 CV = 735 W), obtenemos los caballos que debe al menos tener el automóvil.

33966W·1CV735W=46.21CV

Ficha de fórmulas

Estas son las principales fórmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teoría de los apartados relacionados. Además, en ellos encontrarás, bajo la pestaña Fórmulas, los códigos que te permitirán integrar estas fórmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.

Fórmulas
Apartados relacionados
P=Wt
v=rt
Wtotal=i=1nFir=Ftotalr