Câți cai putere are un cal?
Căluțul de putere este o măsură cunoscută de oricine este interesat de mașini. Dar ce anume este calul putere și de unde a apărut? Și un cal exercită întotdeauna un cal putere?
Ce este calul putere?
Dezvoltat de inginerul James Watt, calul putere este o mărime menită să măsoare puterea de ieșire a unui motor cu aburi. Proiectul său îmbunătățit pentru un motor cu aburi a fost mult mai eficient decât proiectele anterioare, necesitând mult mai puțin combustibil. Astfel, el a dezvoltat calul-putere ca o modalitate de a demonstra clienților care nu trecuseră încă de la cai la motoarele cu aburi că era o investiție bună.
El a calculat că, pe parcursul unei zile medii de lucru, un cal ar putea roti o roată de moară de 24 de picioare de aproximativ 2,5 ori pe minut. Puterea este definită ca fiind munca efectuată pe unitatea de timp, unde munca este o măsură a energiei transferate, calculată prin înmulțirea forței aplicate cu distanța parcursă.
Watt, care este omonimul unității de putere din sistemul metric, a estimat cantitatea de forță pe care calul a aplicat-o pentru a roti roata morii. Folosind acest lucru, el a calculat apoi câtă energie a aplicat și, prin urmare, puterea.
Watt știa că numărul pe care l-a obținut era doar o estimare, așa că a ales să rotunjească calculele pentru rezultatul final.
Potrivit definiției lui Watt, un cal putere este de 33.000 de picioare-lira pe minut. Aceasta este aproximativ egală cu 746 de wați (W, sau jouli pe secundă).
Producătorii auto moderni folosesc atât definiția lui Watt, cât și o cantitate similară cunoscută sub numele de cal putere metric. Calul-putere metric este definit ca fiind puterea necesară pentru a ridica o masă de 75 de kilograme împotriva gravitației pe o distanță de un metru într-o secundă. Aceasta reprezintă aproximativ 735W.
Citește mai multe despre cai:
- De ce nu au caii degete la picioare?
- De ce caii șchiopi sunt împușcați în loc să fie tratați?
Câți cai putere are un cal?
Sus estimările lui Watt au fost destul de precise: un cal putere este aproximativ rata medie de muncă pe care un cal de tracțiune sănătos o poate face pe parcursul unei zile întregi, confirmată de datele de la Târgul de Stat din Iowa din 1925 și de medicul veterinar englez William Youatt.
În 1993, biologii R. D. Stevenson și R. J. Wassersug au publicat o scrisoare în revista Nature în care au estimat puterea maximă pe care un cal o poate dezvolta. Studiile anterioare arătaseră că puterea mecanică maximă sustenabilă pe kilogram de mușchi este cuprinsă între 100 și 200W. Utilizând limita inferioară, ei au calculat o performanță maximă teoretică de 18.000W, adică aproximativ 24 de cai putere.
Urmărind datele de la Târgul de Stat din Iowa din 1925, ei au descoperit o valoare mult mai mică în lumea reală. Pe o perioadă scurtă de timp, au calculat ei, un cal poate exercita până la 14,9 cai putere.
De ce pierd mașinile cai putere pe măsură ce îmbătrânesc?
Ceasurile tind să se murdărească și să se uzeze în timp. Filtrele de aer și țevile de eșapament se pot înfundă, blocând fluxul de aer către și dinspre motor; injectoarele de combustibil și bujiile se pot murdări, provocând o aprindere mai puțin eficientă; iar pompele de combustibil se pot uza și nu mai pompează atât de bine combustibilul. Între timp, subprodusele de combustie pot forma depozite, împiedicând închiderea supapelor motorului, reducând presiunea generată de combustibilul care arde și provocând reaprinderi.
Mai grav, în interiorul motorului, inelele de piston se pot uza, reducând presiunea din cilindri și scăzând puterea de ieșire. Țineți totuși mașina în mod regulat în service, iar un motor modern ar trebui să piardă doar câteva procente de putere în sute de mii de kilometri. – Dr Peter Bentley
Read more about cars:
- Why do so many Americans drive automatic cars?
- Why do blackbirds always dive in front of my car?