The Hoist — Two Roads to the Same Watt
Un montacargas de obra sube una paleta de 500 kg 6,0 m por su mástil a velocidad constante. Hay dos maneras de calcular la potencia que desarrolla: dividir el trabajo entre el tiempo, o multiplicar la fuerza por la velocidad. Un solo deslizador fija la velocidad, y las dos columnas de la derecha llegan al resultado por su cuenta. Nunca discrepan — y la razón por la que no pueden hacerlo vale más que cualquiera de los dos cálculos.
Cómo usar esta simulación
- «Velocidad constante de elevación» — el único deslizador, de 0,10 a 1,50 m/s, con 0,50 m/s marcados en la guía. El montacargas funciona en tiempo real a la velocidad que fije, así que el reloj es honesto.
- Arrastre sobre la escena para rodear el mástil.
Qué observar
- Las dos cifras de potencia coinciden hasta el último dígito a cualquier velocidad del deslizador.
- Pase de 0,50 a 1,00 m/s: el tiempo se reduce de 12 s a 6 s, el trabajo sigue en 29,4 kJ y la potencia se duplica. La mitad del tiempo, el doble de potencia, el mismo trabajo.
- La flecha de fuerza no cambia de longitud por deprisa que vaya el montacargas — a velocidad constante el cable tira con el peso y nada más. Solo crece la flecha de velocidad.
- Frenar el montacargas no reduce el trabajo, reduce el ritmo. La paleta llega igualmente 6,0 m más arriba, 29,4 kJ mejor.
La física detrás
El trabajo hecho sobre la carga es W = mgh = 500 × 9,8 × 6,0 = 2,94 × 10⁴ J. Vía uno: la subida dura t = h/v, de modo que P = W/t. Vía dos: como la plataforma sube a velocidad constante no hay aceleración, así que la fuerza del cable es exactamente el peso, F = mg = 4900 N, y P = Fv cos θ con θ = 0. Sustituya t = h/v en P = mgh/t y la altura se cancela: P = mgh ÷ (h/v) = mgv = Fv. La misma física escrita dos veces. A 0,50 m/s la subida dura 12 s y ambas vías dan 2450 W ≈ 2,5 kW. Use W/t cuando el enunciado le dé una altura y un tiempo; use Fv cuando le dé una velocidad.