¿Puede la potencia promedio ser distinta de cero, pero la potencia instantánea puede ser cero?

P. Un generador de energía eólica convierte la energía eólica en energía eléctrica. Suponga que el generador convierte una fracción fija de la energía eólica interceptada por sus aspas en energía eléctrica. Para la velocidad del viento v, la producción de energía eléctrica será proporcional a:

En este problema mi profesor me dijo que la potencia no es cero ya que la masa del fluido cambia con el tiempo (es proporcional a la velocidad)

Lo que me hizo pensar en un problema similar, por ejemplo, una persona anda en bicicleta con una velocidad constante durante 30 minutos y la máquina está conectada a un generador que convierte la energía mecánica en eléctrica. La potencia promedio durante la duración de los ciclos de la persona obviamente (30 min) no es cero ya que el trabajo se realiza durante una duración, pero ¿qué pasa con la potencia instantánea? ¿Será cero, por ejemplo, en un tiempo infinitesimalmente pequeño cuando ande en bicicleta con velocidad constante?

Respuestas (1)

La potencia promedio obviamente no es cero ya que el trabajo se realiza durante una duración.

Siendo más específicos, para potencia media debes especificar el intervalo de tiempo que estás considerando. No existe solo un "poder promedio"; tienes que decir algo como "la potencia media de 2 a 4 segundos" o algo así. A partir de ahí depende completamente de la entrada/salida de energía al principio y al final del intervalo: PAG promedio = Δ mi / Δ t . Tenga en cuenta que incluso si se realiza trabajo durante todo el intervalo, si Δ mi = 0 (es decir, si la energía no cambió), entonces la potencia promedio sigue siendo 0 .

pero ¿qué pasa con el poder instantáneo? ¿Será cero, por ejemplo, en el medio?

Has descrito un proceso de potencia constante, distinto de cero, por lo que la potencia instantánea también es constante y distinta de cero. El hecho de que suceda en un instante no significa que sea 0 .

Golpeando el título entonces

¿Puede la potencia promedio ser distinta de cero, pero la potencia instantánea puede ser cero?

¡Sí! Tal como se indicó anteriormente, para la potencia promedio, debe especificar un intervalo de tiempo. Para potencia instantánea, solo especifica un instante en el tiempo. Entonces, ciertamente puede tener un intervalo en el que la potencia promedio no sea cero, pero hay un instante en el tiempo dentro de ese intervalo donde la potencia instantánea es 0 . por ejemplo, si en ese intervalo la potencia instantánea cambia de positivo a negativo, en algún momento tendrá que ser 0 , suponiendo que la potencia en función del tiempo es continua.

Nota al margen: si las cosas aún no tienen sentido, solo piense en la velocidad promedio frente a la instantánea ; las diferencias entre promedio e instantáneo son exactamente las mismas, pero podría ser más fácil comprender la velocidad en lugar de la potencia.

Hola, he hecho algunas modificaciones a la pregunta para que quede más clara. La potencia instantánea se define como dW/dt. Cuando no hay cambio en el trabajo realizado, ¿no debería ser cero la potencia en este caso?
@SunainaDas, Sí, en el caso de que d W es 0 la potencia instantanea seria 0
así que cuando la persona anda en bicicleta con a. velocidad constante (no cuando está acelerando) dw debería ser cero y, por lo tanto, la potencia también es 0, ¿verdad?
@SunainaDas ¿Por qué es d W 0 ?
como en ese instante su velocidad es constante, ningún cambio en la energía cinética significa que no se realiza ningún trabajo, de acuerdo con el teorema del trabajo y la energía. – Sunaina Das hace 37 minutos
Solo piensa en el ciclista que se detiene para tomar un descanso a mitad de camino. La potencia instantánea en el corte es cero. Pero el poder promedio sobre toda la "carrera" no es cero.
@SunainaDas Oh, pensé que estabas hablando solo de la potencia de salida del motorista. Ok, bueno, en ese caso, las potencias instantánea y promedio serán ambas 0 . Parece que, para lo instantáneo, está observando la energía cinética general del ciclista, pero luego, para la potencia promedio, está cambiando a hablar de la potencia de salida del ciclista. Necesitas especificar lo que estás viendo primero. Mire la potencia de salida del motociclista o mire la energía general del motociclista.
@BioPhysicist, ok gracias
¿Puede la potencia promedio ser distinta de cero, pero la potencia instantánea puede ser cero?
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