1
00:00:01,840 --> 00:00:13,259
Bien, vamos a suponer ahora que queremos elevar una caja desde una altura inicial h sub 0 hasta una altura final h,

2
00:00:13,419 --> 00:00:18,780
es decir, queremos realizar un trabajo que va a suponer una modificación en la energía potencial.

3
00:00:19,300 --> 00:00:25,640
Como ya hemos visto, el trabajo que vamos a realizar va a ser igual a la variación en la energía potencial,

4
00:00:25,859 --> 00:00:29,500
es decir, a la energía potencial final menos la energía potencial inicial.

5
00:00:29,500 --> 00:00:39,740
La energía potencial final que tiene la caja al llegar a esta altura h de aquí, pues será m por g por h.

6
00:00:39,899 --> 00:00:43,920
Y la energía potencial inicial es cero, puesto que la altura es cero.

7
00:00:44,399 --> 00:00:48,840
Es decir, vamos a realizar un trabajo que va a ser igual a m por g por h.

8
00:00:49,799 --> 00:00:58,820
Ahora bien, este trabajo lo podemos realizar nosotros subiendo esta caja pesada por un plano inclinado.

9
00:00:59,500 --> 00:01:12,560
Y como hemos estado viendo, si yo empujo la caja a lo largo del plano inclinado, al final tengo una energía potencial final debido a la altura h y una energía potencial inicial que es cero.

10
00:01:13,019 --> 00:01:17,019
Entonces el trabajo que he realizado tiene que ver con esta variación de la energía kinética.

11
00:01:17,640 --> 00:01:26,379
Pero no es lo mismo si lo queremos hacer así, que si lo que utilizamos para elevar esta caja es, por ejemplo, una grúa.

12
00:01:26,379 --> 00:01:33,939
con la grúa podemos elevar la caja a la misma altura, también desde una altura cero hasta una altura h.

13
00:01:34,420 --> 00:01:36,140
¿Cuál va a ser el trabajo que vamos a realizar?

14
00:01:36,739 --> 00:01:43,819
Pues en el caso en el que nosotros empujamos la caja por el plano inclinado,

15
00:01:43,920 --> 00:01:47,799
vamos a realizar un trabajo que va a ser igual a su variación de la energía potencial,

16
00:01:47,799 --> 00:01:52,900
ya lo hemos visto que si aquí es cero, aquí es h, pues va a ser igual a m por g por h.

17
00:01:52,900 --> 00:01:59,519
Y en el caso de la grúa, pues el trabajo que va a realizar es el mismo, también su variación de la energía potencial.

18
00:02:00,099 --> 00:02:05,760
Aquí tiene energía potencial 0, aquí está en altura h, por lo tanto m por g por h.

19
00:02:06,459 --> 00:02:10,639
Desde luego el trabajo que vamos a realizar en cualquiera de los dos casos es el mismo,

20
00:02:11,259 --> 00:02:14,560
porque lo que vamos a hacer es modificar la energía potencial de esta caja.

21
00:02:15,060 --> 00:02:20,199
Sin embargo, lo que está claro es que seguramente los tiempos empleados para hacerlos no sean los mismos.

22
00:02:20,199 --> 00:02:28,879
Es muy probable que el tiempo que yo utilice en subir la caja por la rampa sea mucho mayor que el que vaya a utilizar la grúa.

23
00:02:29,419 --> 00:02:38,219
Por lo tanto, no solamente me interesa o me importa el trabajo, sino que a nivel práctico también me interesa el tiempo que he empleado en hacerlo.

24
00:02:39,020 --> 00:02:44,740
Esta relación entre el trabajo y el tiempo no es la misma para mí que para la máquina.

25
00:02:44,740 --> 00:02:46,979
Y esto es lo que se denomina potencia.

26
00:02:46,979 --> 00:03:03,930
La potencia nos mide justamente esta relación entre el trabajo efectuado o la energía que le hemos dado al objeto entre el tiempo.

27
00:03:05,610 --> 00:03:14,009
Y esto es lo que siempre hemos visto, sabemos que se mide como por ejemplo en vatios, en caballos de vapor, en los vehículos, en las máquinas térmicas,

28
00:03:14,009 --> 00:03:19,689
como por ejemplo los coches, etcétera, se utilizan las unidades de medida de caballo de vapor, etcétera.

29
00:03:20,009 --> 00:03:28,030
En el sistema internacional, como el trabajo se mide en julios y el tiempo se mide en segundos,

30
00:03:28,610 --> 00:03:35,430
pues la potencia será en julios partido por segundo y a esto se le da el nombre de vatios.

31
00:03:39,259 --> 00:03:44,419
Las unidades de medida son vatios, con dos t's.

32
00:03:44,419 --> 00:03:46,259
Parece que está bien.

33
00:03:46,259 --> 00:03:55,400
Bien, una vez que ya sabemos lo que es la potencia, lo tenemos aquí, que es el trabajo que hemos visto antes por unidad de tiempo,

34
00:03:56,039 --> 00:03:58,680
ahora vamos a ver cómo invertimos este trabajo.

35
00:03:59,259 --> 00:04:03,900
Vamos a imaginarnos, por ejemplo, una máquina cualquiera, como puede ser, por ejemplo, un coche,

36
00:04:03,900 --> 00:04:11,139
una máquina térmica que a partir del calor de la combustión de combustibles fósiles, por ejemplo,

37
00:04:11,139 --> 00:04:20,500
pero no voy a meter en más detalles, transforma este calor de la combustión en movimiento en los ejes del coche

38
00:04:20,500 --> 00:04:22,319
y hacen que el coche adquiera velocidad.

39
00:04:23,060 --> 00:04:29,560
Si todo el calor se transformara para poder darme el movimiento, pues ocurrirían varias cosas.

40
00:04:29,699 --> 00:04:34,980
Lo primero, que todos los coches más o menos tendrían la misma velocidad, porque el combustible es bastante similar.

41
00:04:35,560 --> 00:04:39,079
Todos los coches de gasolina obtendrían siempre la misma velocidad.

42
00:04:39,079 --> 00:04:52,579
Eso es lo primero. Y lo segundo, no ocurrirían otras cosas como, por ejemplo, que el coche vibrara, etc. Es decir, tendríamos una transformación total del calor en velocidad.

43
00:04:52,939 --> 00:04:59,680
Otro ejemplo que os puedo poner, por ejemplo, sería un secador de pelo.

44
00:05:00,939 --> 00:05:18,720
En un secador de pelo lo que tenemos es una transformación de la electricidad en una salida que me da calor,

45
00:05:18,720 --> 00:05:21,740
porque da el aire caliente y movimiento

46
00:05:21,740 --> 00:05:27,079
tanto me aparece tanto calor como un movimiento en las aspas

47
00:05:27,079 --> 00:05:28,680
que hacen que el aire se desplace

48
00:05:28,680 --> 00:05:32,779
bien, si toda la energía que yo consumiera se transformara

49
00:05:32,779 --> 00:05:35,860
en calor y movimiento a la salida

50
00:05:35,860 --> 00:05:39,240
sería un secador perfecto, no notaría nada

51
00:05:39,240 --> 00:05:42,060
sin embargo, si yo cojo el secador por esta zona

52
00:05:42,060 --> 00:05:44,920
voy a notar que está caliente

53
00:05:44,920 --> 00:05:58,540
Es decir, que parte de esta energía se ha transformado en calor y la voy a perder en zonas en las que yo no las necesito. No toda la energía que yo consumo se transforma en una energía útil que vaya a poder utilizar.

54
00:05:59,139 --> 00:06:14,399
Esta relación que hay entre la energía útil que es la que yo utilizo y la energía que yo consumo para utilizar esto es lo que se denomina el rendimiento, que se utiliza para ello esta letra mu.

55
00:06:14,920 --> 00:06:31,240
El rendimiento me da esta relación entre la energía que yo consumo y la energía útil. Si el rendimiento es del 100% significa que toda la energía que consume la máquina absolutamente se va a transformar en energía útil. Esto todavía no se ha encontrado ninguna máquina capaz de hacerlo.

56
00:06:31,240 --> 00:06:41,779
Por lo tanto, cuando tengo una máquina, cualquier máquina, normalmente toda la energía que yo consumo no la va a poder transformar en energía útil

57
00:06:41,779 --> 00:06:48,259
De hecho, cuando compramos una máquina siempre nos hablan de una potencia, que es la potencia teórica

58
00:06:48,259 --> 00:06:54,199
Esa potencia teórica se alcanzaría si el rendimiento de la máquina fuera un 100%

59
00:06:54,199 --> 00:07:03,939
Bien, no solamente que todo el consumo se transforme en energía, sino que toda la energía que produce esta máquina realmente fuera algo útil.

60
00:07:03,939 --> 00:07:13,860
Parte de esta energía que va a producir precisamente va a ser el movimiento de las aspas, que a mí lo único que me sirve es el movimiento final del viento.

61
00:07:13,860 --> 00:07:31,759
Entonces esta relación es rendimiento y el rendimiento se define como el trabajo útil, la relación entre el trabajo útil y el trabajo teórico, ¿vale?

62
00:07:31,759 --> 00:07:36,259
y siempre multiplicado por 100, es un porcentaje.

63
00:07:36,939 --> 00:07:41,220
Siempre nos interesa saber qué porcentaje de la máquina está

64
00:07:41,220 --> 00:07:44,459
o qué porcentaje del trabajo es el que se está siendo utilizado.

65
00:07:45,040 --> 00:07:47,720
Y me dirás, nos estás hablando de energía y de trabajo,

66
00:07:48,300 --> 00:07:51,639
pero resulta que al principio del tema de lo que nos estás hablando es de potencia.

67
00:07:51,639 --> 00:07:55,540
Como la potencia es el trabajo por unidad de tiempo,

68
00:07:55,740 --> 00:08:01,120
en este tipo de relaciones vamos a utilizar el mismo tiempo

69
00:08:01,120 --> 00:08:17,819
en los dos casos, es decir, que el rendimiento también lo podemos expresar como la potencia útil entre la potencia teórica

70
00:08:17,819 --> 00:08:29,230
y también multiplicado por 100. De cualquiera de estas dos maneras es de las que nosotros vamos a poder hablar

71
00:08:29,230 --> 00:08:34,070
del rendimiento de una máquina. Habitualmente, como es una máquina, se utiliza el rendimiento

72
00:08:34,070 --> 00:08:40,029
como potencia. Vamos a echar un vistazo a un ejercicio que viene resuelto y que nos

73
00:08:40,029 --> 00:08:47,750
habla de esto. Nos va a permitir calcular potencia, trabajo y rendimiento. Nos habla

74
00:08:47,750 --> 00:08:53,210
de una máquina que tiene un motor de 100 caballos de vapor. Esta es la potencia teórica.

75
00:08:53,210 --> 00:09:16,230
La potencia teórica es la potencia que nos daría el motor si todo estuviera funcionando correctamente, si el rendimiento fuera del 100%, es decir, si todo el trabajo que vaya a realizar, absolutamente todo, fuera un trabajo útil que se puede transformar en un trabajo, por ejemplo, en el caso nuestro de elevar una caja.

76
00:09:16,230 --> 00:09:26,090
El trabajo que voy a realizar va a ser elevar una caja desde una altura inicial de 0 metros hasta una altura final de 30 metros.

77
00:09:30,309 --> 00:09:35,889
Y nos pregunta por una parte que expresemos la potencia en vatios, ya que nos la dan caballo de vapor.

78
00:09:36,450 --> 00:09:43,450
Entonces esto lo hace utilizando este factor de conversión, 1 kilovatio igual a 375 vatios.

79
00:09:43,450 --> 00:09:51,509
Así que ya hemos pasado los caballos de vapor a vatios, que es la unidad de medida de la potencia en el sistema internacional.

80
00:09:52,470 --> 00:10:01,909
Por lo tanto, vamos a ponerlo aquí, este serían, ¿cuánto hemos dicho? 73.500 vatios.

81
00:10:02,070 --> 00:10:09,110
Esta es, como hemos dicho, la potencia teórica.

82
00:10:09,330 --> 00:10:13,029
Ahora bien, ¿cuál es el trabajo que realiza el motor?

83
00:10:13,029 --> 00:10:38,940
El trabajo en este caso lo calcula mediante la definición de fuerza por desplazamiento, lo podemos calcular como la variación de la energía mecánica y nos da este dato que tenemos aquí, 2 millones, casi 3 millones de julios.

84
00:10:38,940 --> 00:10:54,000
Ese es el trabajo que va a realizar. Bien, ese trabajo lo realiza en un tiempo de un minuto. Así que no solamente nos interesa el trabajo, sino el tiempo. Por lo tanto, nos vamos a calcular la potencia útil.

85
00:10:54,000 --> 00:11:13,519
Realmente, ¿cómo ha hecho ese trabajo? Pues ha hecho ese trabajo de 2 millones, casi 3 millones de julios en un minuto que son 60 segundos y esto le da 49.000 vatios.

86
00:11:13,519 --> 00:11:28,840
Bien, fijaros que hay una diferencia entre la potencia nominal, que me está hablando de unos 73.000 vatios, y la potencia que de verdad me da, que son aproximadamente unos 50.000, un poquito menos de 50.000 vatios.

87
00:11:28,840 --> 00:11:36,620
Es decir, que no concuerdan, no es el mismo dato entre la potencia nominal y la potencia de salida.

88
00:11:37,080 --> 00:11:39,960
Por lo tanto, no tenemos un rendimiento del 100%.

89
00:11:39,960 --> 00:11:44,059
Y esa es la siguiente pregunta, que calculemos justamente el rendimiento.

90
00:11:44,360 --> 00:11:46,919
Y el rendimiento, que como os he dicho, se utiliza esta letra,

91
00:11:47,559 --> 00:11:54,940
hemos dicho que era la potencia útil entre la potencia teórica,

92
00:11:54,940 --> 00:11:58,960
habíamos hecho también consumida, etcétera, entre la potencia teórica.

93
00:11:59,899 --> 00:12:03,899
Y este dato nos da, siempre, perdón, multiplicado por 100.

94
00:12:05,320 --> 00:12:10,039
Y esto nos da 66,7%.

95
00:12:10,039 --> 00:12:14,659
Es decir, que tiene un rendimiento del 66,7%,

96
00:12:14,659 --> 00:12:18,120
que de cada 100 vatios, podríamos decir,

97
00:12:18,120 --> 00:12:24,600
de cada 100 vatios de trabajo, bueno, de potencia,

98
00:12:24,940 --> 00:12:34,059
que utiliza la máquina, en realidad solamente 66,7% los va a utilizar en el desarrollo de un trabajo útil.