Fuerza, trabajo y potencia van tan unidos que tiene poco sentido calcularlos por separado: en el enunciado dan la masa, preguntan por la potencia, y entre medias hay dos pasos. F = m·a, W = F·s, P = W/t — esta calculadora recorre los tres de golpe.
Al lado aparece además el peso, es decir m·g. Es la fuerza con la que la Tierra tira de la masa y se mide en newton, no en kilogramos. En el habla corriente «peso» significa masa; en física es una fuerza, y la diferencia es justo lo que se nota en un ascensor que arranca.
Un newton es sorprendentemente poco
Un newton acelera un kilogramo a un metro por segundo al cuadrado. Como la Tierra tira con 9,81 m/s², un kilogramo pesa unos 9,81 N: una tableta de chocolate viene a ser un newton. Quien lea una fuerza en newton puede dividir a ojo entre diez para hacerse una idea en kilogramos.
Al revés, en el tráfico las cifras se disparan: un coche de 1000 kg que acelera a 2 m/s² necesita 2000 N de tracción, y al mismo tiempo pesa casi 9807 N. La fuerza de tracción es por tanto solo una quinta parte de lo que pesa el coche, y aun así en diez segundos alcanza los 72 km/h.
Trabajo y energía son lo mismo
El trabajo es fuerza por distancia, pero solo en la medida en que la fuerza actúa en la dirección del recorrido. Quien lleva una caja en horizontal no realiza sobre ella trabajo en sentido físico, por más que se canse: la fuerza de sujeción apunta hacia arriba y el camino hacia delante.
El trabajo realizado reaparece como energía. En el ejemplo por defecto las dos cifras coinciden, y no es casualidad: un cuerpo que parte del reposo y acelera a 2 m/s² durante diez segundos recorre exactamente ½·a·t² = 100 m, que es la distancia introducida. Todo el trabajo se ha convertido entonces en movimiento. Con una distancia menor se describe otra situación y las dos cifras se separan.
Vatios, caballos y la cuenta que hay detrás
La potencia es trabajo por unidad de tiempo. Un vatio es un julio por segundo, y el caballo de vapor métrico vale por definición exactamente 735,49875 vatios. Viene de James Watt, que quería comparar el rendimiento de sus máquinas con el de los caballos.
En la Unión Europea la unidad legal es el vatio desde hace décadas, y el CV solo puede figurar como indicación adicional. En la conversación, sin embargo, ha aguantado, y por eso esta calculadora da las dos cifras. Una referencia cómoda: 100 CV son unos 74 kW.