Qué hace esta calculadora
Esta herramienta relaciona tres magnitudes de la maquinaria rotativa: la potencia mecánica \(P\), el par \(T\) y la velocidad de giro \(n\). A partir de dos cualesquiera de ellas, calcula la tercera mediante la relación de potencia rotacional. Es una herramienta de física universal, sin reglas propias de ningún país, muy útil para dimensionar motores, motores de combustión, reductoras y bombas cuando, por ejemplo, una ficha técnica solo indica el par y la velocidad.
Cómo se usa
Elige qué quieres calcular en el menú «Calcular». Introduce los dos valores conocidos y selecciona sus unidades. La potencia admite kW, PS (caballos de vapor métricos) o HP (caballos de potencia mecánicos); el par admite N·m, kgf·m o lbf·ft; la velocidad admite rpm, revoluciones por segundo o revoluciones por hora. La calculadora convierte cada dato al SI (vatios, newton-metro y rpm), aplica la fórmula y muestra el resultado en varias unidades habituales.
La fórmula, explicada
La velocidad angular es \(\omega = \frac{2\pi n}{60}\) en radianes por segundo, donde \(n\) se expresa en rpm. La potencia mecánica es fuerza por velocidad, lo que en el caso del giro se convierte en \(P = T\cdot\omega\). Al sustituir se obtiene $$P = \frac{2\pi\,T\,n}{60}$$ con \(T\) en \(\text{N}\cdot\text{m}\) y \(P\) en vatios. Reordenando, \(T = \frac{60\,P}{2\pi\,n}\) y \(n = \frac{60\,P}{2\pi\,T}\). Al despejar la velocidad, el par no puede ser cero; al despejar el par, la velocidad no puede ser cero, ya que de lo contrario el resultado queda indefinido.
Ejemplo resuelto
Supongamos un par de 1500 N·m y una velocidad de 4200 rpm. Entonces $$P = \frac{2\pi\cdot 1500\cdot 4200}{60} = 2\pi\cdot 105000 = 659\,734\ \text{W}$$ es decir, unos 659,73 kW, equivalentes a aproximadamente 897 PS o 885 HP. A la inversa: 5000 kW a 4200 rpm dan $$T = \frac{5\,000\,000\cdot 60}{2\pi\cdot 4200} = 11\,368{,}21\ \text{N}\cdot\text{m}$$
Preguntas frecuentes
¿Por qué se divide entre 60? La velocidad se introduce en revoluciones por minuto, así que dividir entre 60 la convierte en revoluciones por segundo antes de multiplicar por \(2\pi\) para obtener rad/s.
¿Qué tipo de caballo debo usar? El PS es el caballo de vapor métrico (735,49875 W); el HP es el caballo de potencia mecánico o imperial (745,69987 W). Usa la unidad que figure en tu ficha técnica.
¿Puedo introducir cero? Se admite una potencia de cero, pero un par o una velocidad igual a cero en el denominador da un resultado indefinido, así que la herramienta te avisa en lugar de dividir entre cero.
