6.3 - Potencia

Hola y bienvenido al Proyecto Gustavo. Este es el Podcast Física 1.

TEMA 6 TRABAJO Y ENERGÍA APARTADO 3 POTENCIA Aunque en cuestiones de trabajo y energía el tiempo no es un parámetro muy relevante, y de hecho llevamos un buen rato sin hablar del tiempo en este podcast, siempre es interesante saber cómo de rápido van las cosas. ¿Verdad que no es lo mismo comerse un chuletón en media hora que hacerlo en dos minutos? Aunque sea el mismo alimento, nosotros lo vamos a sentir de distintas formas. El mundo de la energía no va a ser una excepción.

Vamos a definir una cantidad que nos dice con qué rápida se realiza un trabajo, o se efectúa una transferencia de energía, y a esa cantidad la vamos a llamar potencia.

La potencia es energía o trabajo transferido por unidad de tiempo, y en su forma general se define como una derivada, la de la energía o trabajo con relación al tiempo. En caso de que queramos hablar de potencia media, es el trabajo puesto en juego dividido por el tiempo que se ha empleado.

La potencia es algo así como la velocidad con que se transfiere energía, y tiene dimensiones de trabajo dividido entre tiempo. La unidad en el sistema internacional recibe el nombre de vatio, en el sistema CGS es el ergio partido por segundo. Este es un buen momento para aclarar un par de cosas. Primera, el kilovatio hora no es una unidad de potencia, es kilovatio multiplicado por hora, potencia multiplicada por tiempo, y eso es energía.

Mucho cuidado por favor porque hay muchos periodistas que saben de física lo justo tirando a menos y te ponen cosas como kilovatio dividido por hora. Siempre digo en clase y también lo he avisado aquí en repetidas ocasiones que cuando decimos algo como metros por segundo, para abreviar lo que queremos realmente decir es metros dividido por segundo, no multiplicados.

En este caso es al revés, el kilovatio hora es kilovatio multiplicado por hora. Lo otro, el kilovatio dividido por hora, sería potencia dividida por tiempo y eso no lo vamos a ver aquí. En segundo lugar, y relacionado con lo anterior, cuidado con los usos de palabras como potencia fuera de las clases de física.

No dejo de oír hablar de potencia en todos lados para indicar cosas que no son potencia. Se dice que algo es muy potente, que algo tiene más potencia, y a menudo lo que quieren decir es que algo tiene más energía, más fuerza o más de otra cosa. Potencia es energía o trabajo por unidad de tiempo, nada más.

Bueno, no del todo. Hay cosas que se llaman potencia con pleno derecho pero no son la potencia de que hablamos aquí. En óptica la potencia indica la capacidad de una lente para variar unas de luz. Se miden dioptrías. ¿No os suena eso de las dioptrías? Los que lleven gafas seguro que sí. Pues esas dioptrías no tienen nada que ver con los vatios, son dos cosas distintas que tienen el mismo nombre, nada más. En matemáticas se habla de elevar algo a una potencia. Hacer 10 elevado a 5 es elevar 10 a la quinta potencia.

También tenemos potencia como sinónimo de país poderoso y bien armado, que si las grandes potencias se reúnen, que si las potencias delejen... Todo eso tampoco guarda relación con nuestra potencia. Como tampoco lo hace alguien que tiene cierta capacidad latente para hacer algo, asesinos en potencia, por ejemplo. Y de lo que los filósofos llaman potencia mejor ni hablamos. Creo que ha quedado claro. Nuestra potencia es energía por unidad de tiempo. Tercera aclaración. La potencia es un cociente entre energía y tiempo.

Normalmente se sobreentiende que a mayor potencia, mayor energía o trabajo realizado. Pero eso solo es cierto si los intervalos de tiempo son iguales. Es como la velocidad. Que tu coche vaya muy rápido no te lleva a ninguna parte si solo ha transcurrido un microsegundo. Pues aquí lo mismo. Podemos tener mucha potencia con poca energía si esa energía se ha transferido en muy poco tiempo. Un ejemplo lo tenemos en Salamanca, en el centro de láseres pulsados. Allí tienen un láser llamado Vega que requiere una potencia de hasta un petavatio. Esos son mil millones de millones de vatios. O para ponerlo en perspectiva, casi 10.000 veces la potencia eléctrica total instalada en España.

He imaginado la factura de la luz que tendrían que pagar si el láser funcionase durante una hora siquiera. Pero el truco está en el tiempo. Los disparos de láser de Vega, aunque de enorme potencia, solamente se mantienen durante intervalos de tiempo ínfimos, del orden de mil billonesimas de segundos. Mucha potencia, pero durante muy poco tiempo. El resultado es que la energía consumida por ese potentísimo láser es menor que la que almacenamos en la batería del móvil. Otra cosa será cuando aparezca la nave alienígena y tengamos que disparar durante unos segundos.

Entonces sí que tendremos problemas gordos con la factura eléctrica. En cualquier caso, ya sabes, si la próxima vez que veas un episodio de Star Trek oyes al Capitán gritar eso de «¡Más potencia, Scotty! ¡Más potencia!», que no te engañen. El ingeniero puede estar enviando la misma energía en un intervalo menor de tiempo y con eso ya ha cumplido. No sé qué pasa en esas series que los ingenieros se pasan el día aumentando la potencia, o la frecuencia, o la fase, o cualquier cosa que suene bien. A ver si con la energía de la nave alienígena