A lóerő teljesítményegység, a mérföld / óra pedig sebességegység. A fizika azt mondja nekünk, hogy a teljesítményt és a sebességet (vagy sebességet) a Hatalom = Erő • Sebesség egyenlet kapcsolja össze. E kapcsolat szerint csak annyit kell tudnunk, hogy a testre kifejtett erő képes-e átalakulni ereje és a sebesség között. Az erő, más néven tolóerő, azonban nem mindig könnyen meghatározható. Ennek egyik módja az objektum tömegének mérése, gyorsulási teszt elvégzése és Newton második törvényének alkalmazása.
Mi a lóerő?
A "lóerő" kifejezést James Watt, a gőzgép korai fejlesztője vezette be. Kifejezte a kifejezést, hogy mérje a gép teljesítményét, vagy azt a munkamennyiséget, amelyet az adott idő alatt képes elvégezni. A fizikában a munka az az erőmennyiség, amely egy tárgy bizonyos távolságra történő elmozdításához szükséges. A lovak megfigyelése alapján Watt egy lóerőt 33 000 láb / perc vagy 550 láb / másodperc értékként határozott meg. A metrikus rendszerben a teljesítmény mértékegysége a watt, amelyet Wattról neveznek el, és 1 lóerő megegyezik 746 watttal vagy 0,746 kilowatttal.
Mérőerő
Lehet, hogy érdekli, hogy milyen gyorsan fejlődik egy motor, amely bizonyos mennyiséget fejleszt lóerő mehet, de a teljesítmény és a sebesség viszonyát csak a eseti alapon. Ez azért van, mert az erőérték, amelyet be kell kapcsolni a teljesítményre és a sebességre vonatkozó egyenletbe, függ az autó súlyától, valamint attól, hogy milyen gyorsan gyorsul az autó. Ezek változók. Szemléltetésképpen tegyünk egy példát egy 2017-es Maserati GranTurismo kupével, amelynek önsúlya 4145 font. és egy V8-as motor, amely 454 lóerőt fejleszt.
Az erő - vagy a tolóerő méréséhez először meg kell találnia az autó tömegét. Méréskor nem a tömeget kapja meg, hanem a súlyt, amely a tömeg szorozva a gravitáció miatti gyorsulással, amely 32 / láb / másodperc2. Ha fontban mérjük a súlyt, osszuk el ezt a számot 32 láb / másodperccel2 hogy a tömeget csigának nevezett egységekben kapjuk meg. Maseratink tömege körülbelül 130 csiga.
Itt az ideje, hogy gyorsulási tesztet végezzünk annak megállapítására, hogy az autó mennyi idő alatt áll meg 60 mérföld per óra sebességgel. Konvertálja ezt a végsebességet láb / másodpercre, és ossza el azt az idővel, amelyre a sebesség elérése szükséges. Ez adja az átlagos gyorsulást. Most minden megvan, hogy megtalálja a motor által kifejlesztett tolóerőt, mert Newton második törvénye szerint az erő (tolóerő) = tömeg • gyorsulás.
A 2017-es Maserati GranTurismo-n végzett gyorsulási tesztek megerősítik, hogy a sebesség 0 és 60 mérföld / óra (88 láb / másodperc) között 5 másodperc alatt gyorsulhat fel. A maximális sebességet másodpercenként 5 másodperccel elosztva átlagosan 17,6 láb / másodperc gyorsulást kapunk2. Ez azt jelenti, hogy a motor fejlődik (130 csiga • 17,6 láb / s2) = 2288 font tolóerő teljes gázzal.
A lóerő és a sebesség összehasonlítása
Ismeri a motor lóerősségét, és most már ismeri a tolóerőt, így kiszámíthatja az autó haladásának sebességét a következő kapcsolattal: Sebesség = Teljesítmény / Erő. A válasz elérése érdekében megjegyezzük, hogy ez az 1 lóerő = 550 láb / font / s, és a motor 454 LE-t fejleszt, ami 249 700 láb / font. Ezt elosztjuk a gyorsulási tesztben számított tolóerővel. Ennek megfelelően a Maserati GranTurismo-nak képesnek kell lennie arra, hogy 109 láb / másodperc sebességgel, vagy valamivel több mint 74 mérföld / óra sebességgel haladjon, miközben ekkora tolóerő fejlődik.
A Maserati valójában óránként 74 mérföldnél gyorsabban haladhat; az autó a világ egyik leggyorsabb - ha nem a leggyorsabb - autójaként ismert. Ennek ellenére nem fejleszti ki maximális sebességét, miközben ekkora tolóerőt fejleszt. A sebesség és az erő fordított összefüggésben vannak, ezért a gyorsulás csökkentése, amely csökkenti a motornak kifejteni kívánt erőt, növeli a sebességet. Ha Önnek van egy Maserati-ja, és szeretné megtudni, hogy milyen gyorsan megy, akkor legyen óvatos a gázkaron.