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EJERCICIO DE POTENCIA MECANICA - Cuando una persona levanta un objeto

6:08931 summary words · ~5 min readEnglishBy iEnciclotareasTranscribed Jul 27, 2026

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Summary

La potencia mecánica que ejerce una persona al levantar un objeto de 10 kg a 2 metros de altura en 4 segundos es 98.1 watts, calculada dividiendo el trabajo (masa × gravedad × altura) entre el tiempo.

Entender cómo se deriva la fórmula de potencia a partir del trabajo permite resolver cualquier problema similar en física o ingeniería, y revela que la potencia depende directamente de la rapidez con la que se realiza el trabajo.

Section summaries

Introducción y enunciado del problema

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El ingeniero Ángel Suárez abre el vídeo con una breve bienvenida y presenta el ejercicio resuelto: una persona levanta un objeto de 10 kilogramos a una altura de 2 metros en un tiempo de 4 segundos, y el objetivo es determinar la potencia mecánica. Se enumeran los datos conocidos — masa de 10 kg, aceleración de la gravedad de 9.81 m/s², altura de 2 m y tiempo de 4 s — y se establece que el camino hacia la potencia pasará primero por calcular el trabajo mecánico. La sección termina con la clarificación de que se usará la aceleración de la gravedad terrestre como constante.

Los datos del problema son masa, altura, tiempo y gravedad; la fuerza y el desplazamiento no se dan directamente.
El enfoque del vídeo es derivar la fórmula paso a paso en lugar de aplicarla de memoria.

Establece el problema completo y los datos necesarios para seguir la resolución.

Identificación de variables y sustitución en la fórmula de trabajo

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El speaker señala que en los datos proporcionados no aparecen ni la fuerza ni el desplazamiento de forma explícita, aunque la altura puede funcionar como desplazamiento. Decide entonces expresar la fuerza como el peso del objeto, que es igual a masa por aceleración de la gravedad. Sustituye en la fórmula de trabajo mecánico y obtiene que trabajo es igual a peso por altura, lo que se expande a masa por aceleración de la gravedad por altura. Esta transformación es el puente entre los datos disponibles y la fórmula de trabajo.

La fuerza ausente se reemplaza por el peso (masa × gravedad) y el desplazamiento por la altura de elevación.
El trabajo mecánico en levantamiento vertical se reduce a masa × gravedad × altura.

Este paso es la clave conceptual que permite avanzar hacia la fórmula de potencia.

Derivación de la fórmula de potencia mecánica

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A partir de la expresión de trabajo obtenida, el speaker aplica la definición de potencia mecánica como trabajo dividido entre tiempo. Sustituye la expresión del trabajo (masa × gravedad × altura) en el numerador y el tiempo en el denominador, obteniendo la fórmula general: potencia = masa × gravedad × altura / tiempo. Esta fórmula permite calcular la potencia directamente a partir de los cuatro datos del enunciado sin necesidad de calcular el trabajo como paso intermedio explícito.

La fórmula final de potencia para levantamiento vertical es P = m·g·h / t.
Se puede calcular la potencia directamente sin necesidad de reportar el trabajo intermedio.

Presenta la fórmula general que resume todo el ejercicio y que se aplica en el siguiente paso.

Sustitución numérica y cálculo del resultado

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El speaker sustituye los valores numéricos en la fórmula: 10 kg por 9.81 m/s² por 2 m dividido entre el tiempo. Realiza la multiplicación del numerador obteniendo 196.2 kg·m²/s² y luego divide entre el tiempo. El resultado numérico es 98.1, y el speaker procede a convertir las unidades paso a paso: de kilogramos por metro sobre segundos al cuadrado multiplicado por metro a newtons por metro, luego a joules, y finalmente a joules por segundo, que identifica como watts. El valor final se presenta como 98.1 watts.

El cálculo numérico da 98.1 como resultado intermedio antes de la conversión de unidades.
La cadena de conversión de unidades pasa por newtons, joules y finalmente watts.

Contiene el cálculo numérico central y la conversión de unidades que valida el resultado.

Resultado final y cierre del vídeo

optional

El speaker enuncia que la potencia mecánica que realiza la persona al levantar el objeto de 10 kg a 2 metros en 4 segundos es de 98.1 watts. Repite la conclusión enfatizando los datos del problema y la fórmula utilizada. El vídeo cierra con invitaciones a dar me gusta, comentar dudas, compartir y suscribirse, además de mencionar que el canal sube vídeos de análisis estructural, física y matemática.

El resultado final presentado es 98.1 watts para los datos dados.
El canal se posiciona como fuente de contenido de física e ingeniería estructural.

La conclusión resume el ejercicio pero el cierre comercial es prescindible.

Key points

Potencia como tasa de trabajo — La potencia mecánica se define como el trabajo realizado dividido entre el tiempo que tarda en realizarse, lo que significa que hacer la misma tarea más rápido incrementa la potencia ejercida.
Fórmula derivada para potencia de levantamiento vertical — Cuando se levanta un objeto contra la gravedad, la potencia se calcula como masa por aceleración de la gravedad por altura dividida entre el tiempo, eliminando la necesidad de conocer la fuerza o el desplazamiento por separado.
Conversión de unidades hasta watts — El resultado intermedio en kilogramos por metro sobre segundos al cuadrado multiplicado por metro se convierte primero a newtons por metro (joules) y luego a joules por segundo, que es un vatio.
El trabajo como paso intermedio obligatorio — No se puede calcular la potencia directamente sin antes determinar el trabajo mecánico, ya que la fuerza no se proporciona explícitamente y debe obtenerse a partir del peso del objeto.

“trabajo mecánico es igual al producto de la fuerza por desplazamiento” — Ingeniero Ángel Suárez

“potencia mecánica es igual a trabajo dividido entre tiempo” — Ingeniero Ángel Suárez

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[Music]

0:05

Hello, how are you? This is engineer Ángel

0:08

Suárez speaking. This video is about a

0:10

solved exercise on mechanical power.

0:12

This time we are going to determine the

0:14

mechanical power when a person

0:16

lifts an object. The problem states the

0:19

following:

0:20

a person lifts a 10-

0:22

kilogram object to a height of 2 meters in

0:24

4 seconds.

0:26

Determine the mechanical power; that is,

0:29

we are going to determine the mechanical power

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when a person lifts an object to

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a certain height in a given time.

0:36

So, as data we have the following:

0:39

the person lifts an object

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with a mass of 10 kilograms;

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since the person lifts an object,

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we will use the acceleration due to

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gravity, which on Earth is a

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constant of 9.81 meters per second

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squared; the person

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lifts the object to a height of 2

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meters in 4 seconds.

1:00

So, based on the mass, the

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acceleration due to gravity, the height, and

1:05

the time, we are going to determine the

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mechanical power. Now let's pay

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a little attention. I know that by

1:13

formula we will start from

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mechanical work, which is equal

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to the product of force and

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displacement. If you look at the

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data, we don't have force, nor do we have the

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Displacement. Although I

1:27

can replace displacement with height,

1:31

the problem now is force.

1:33

We'll take force

1:35

based on weight, which in this case would be

1:39

equal to force and weight. I know that the

1:42

formula is equal to mass times acceleration

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due to gravity. I have the mass, which is

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10 kilograms, and I have the acceleration due to

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gravity, which is 9.81 meters per

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second squared. Therefore, if I

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substitute into the formula for

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mechanical work, I'll have that work equals

2:00

weight times height. Remember, here we're going to

2:03

replace displacement with

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height and force

2:08

with weight. And if I substitute

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weight into the formula, I know that mass times

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acceleration due to gravity equals

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mechanical work. Therefore, mechanical work will be equal to the product

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of mass, acceleration due to gravity, and

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height. We know the mass, which is

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10 kilograms; we know the acceleration

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due to gravity, which is 9.81 meters per

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second squared; and we know the

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height, which is two meters. But the

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problem states that I need to determine

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mechanical power, not mechanical work. I'm doing

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this because the

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formula is mechanical power equals

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work divided by time, and work

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will be equal to mass times acceleration due to gravity times

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height. Substituting The

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formula I'm going to have is that power

2:53

equals mass times acceleration due to

2:56

gravity times height divided by

2:58

time. With this formula, I can

3:00

determine the mechanical power

3:04

the person exerts when lifting the

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object. What I do is substitute the values into the

3:08

formula and solve. Substituting the values,

3:11

we have that power equals

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10 kilograms (mass)

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multiplied by 9.81 meters per

3:18

second squared (

3:19

acceleration due to gravity) multiplied

3:21

by two meters (height) divided

3:24

by two seconds (time). If

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I solve here, 10 multiplied by 9.81

3:30

multiplied by 2, I get

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power equals

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196.2 kilograms per meter per

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second squared. Multiplying meters by

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2, if I divide

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196.2 by 2, we get a value of 98.1. The

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unit is kilograms per

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meter per second squared

3:53

multiplied by meters divided by

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seconds. So,

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setting this aside, I'm going

4:01

to put it here, and I have power

4:03

equals 98.1 kilograms per meter per

4:06

second squared multiplied by

4:08

meters divided by seconds. If I work

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with the units I know that kilograms

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per meter per second squared are

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the units of Newtons, therefore I will

4:19

have that power is equal to

4:23

98.1 Newtons per meter divided by three

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seconds, and Newtons per meter are the

4:28

units of joules,

4:30

therefore I will have that power is equal to

4:32

98.1 joules per second, and joules

4:36

per second are the units of,

4:48

therefore I will have that power is

4:50

equal to 98.1 watts. This is the value of

4:54

mechanical power, meaning that if a

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person lifts a 10-

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kilogram object to a height of 2 meters in

5:02

a time of 4 seconds, the

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mechanical power they exert is

5:07

98.1 watts. This is the value of

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mechanical power, and well, that's it for

5:12

our video about a

5:14

solved exercise on mechanical power. In this

5:17

instance, we determined the

5:18

mechanical power when a person lifts a

5:21

10-kilogram object to a height of

5:22

2 meters in a time of 4 seconds

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using the mass, the acceleration due to

5:28

gravity, the height, and the time. And well, if

5:32

you liked the video, give it a like. If you

5:34

have any questions, comment them and I will

5:36

answer them. Don't forget to share this

5:39

video and Subscribe! Remember that we upload

5:42

videos on structural analysis, physics,

5:44

mathematics, and other topics. Blessings, and until

5:46

next time, I'm off!

5:51

[Music]

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