O que é potência
Potência mede a rapidez com que um trabalho é realizado, ou com que a energia é transferida. Duas pessoas que sobem a mesma escada com a mesma mochila fazem o mesmo trabalho contra o peso, mas quem sobe correndo desenvolve mais potência. No Sistema Internacional a unidade é o watt (W): 1 W = 1 joule por segundo.
Procurando a operação de elevar um número a um expoente? Isso é potenciação, e está nacalculadora de potência (matemática).
Fórmulas
P = τ ÷ Δt · P = F × v · η = Pútil ÷ Ptotal
- P: potência, em watts (W)
- τ: trabalho ou energia transferida, em joules (J)
- Δt: intervalo de tempo, em segundos (s)
- F e v: força (N) e velocidade (m/s), na mesma direção
- η: rendimento, sempre menor que 1 (100%) em máquinas reais
A segunda fórmula sai da primeira: como τ = F × d, então P = F × d ÷ Δt, e d ÷ Δt é a velocidade.
Exemplos
Elevador de obra
Um guincho ergue 500 kg de material a 12 m de altura em 20 s (g = 10 m/s²). O trabalho contra o peso é τ = 500 × 10 × 12 = 60.000 J, e a potência útil é P = 60.000 ÷ 20 = 3.000 W, cerca de 4,08 cv. Se o motor tiver rendimento de 75%, precisará de pelo menos 3.000 ÷ 0,75 = 4.000 W.
Carro na estrada
A 90 km/h (25 m/s), as forças de arrasto do ar e de rolamento sobre um carro somam cerca de 2.000 N. Para manter essa velocidade, as rodas precisam entregar P = 2.000 × 25 = 50.000 W (50 kW, ou cerca de 68 cv).
Chuveiro elétrico
Um chuveiro de 5.500 W ligado por 10 minutos (600 s) transforma 5.500 × 600 = 3.300.000 J em calor, ou 0,917 kWh. Para estimar quanto isso custa na conta de luz, use acalculadora de consumo de energia.
Unidades de potência
| Unidade | Em watts | Onde aparece |
|---|---|---|
| 1 kW (quilowatt) | 1.000 W | Motores elétricos, ar-condicionado, ficha técnica de carros |
| 1 cv (cavalo-vapor) | 735,5 W | Potência de carros e motos no Brasil |
| 1 hp (horsepower) | 745,7 W | Motores importados, bombas e compressores |
As contas consideram forças e velocidades constantes, ou seja, dão a potência média. Para converter entre outras unidades (BTU/h, kcal/h, toneladas de refrigeração) use o conversor de potência; em circuitos elétricos, a potência é P = V × I, como mostra a calculadora da lei de Ohm.