Horsepower adalah satuan daya, dan mil per jam adalah satuan kecepatan. Fisika memberi tahu kita bahwa daya dan kecepatan (atau kecepatan) dihubungkan oleh persamaan Daya = Gaya • Kecepatan. Menurut hubungan ini, yang perlu kita ketahui hanyalah gaya yang diberikan pada suatu benda untuk dapat mengubah antara kekuatannya dan kecepatan yang ditempuhnya. Namun, gaya, juga dikenal sebagai dorong, tidak selalu mudah ditentukan. Salah satu caranya adalah dengan mengukur massa benda, melakukan uji percepatan dan menerapkan Hukum II Newton.
Apa itu Tenaga Kuda?
Istilah "tenaga kuda" diperkenalkan oleh James Watt, seorang pengembang awal mesin uap. Dia menciptakan istilah untuk mengukur kekuatan mesin, atau jumlah pekerjaan yang mampu dilakukan dalam jumlah waktu tertentu. Dalam fisika, usaha adalah besarnya gaya yang diperlukan untuk menggerakkan suatu benda pada jarak tertentu. Berdasarkan pengamatannya terhadap kuda, Watt mendefinisikan satu tenaga kuda sebagai 33.000 kaki-pon/menit, atau 550 kaki-pon/detik. Dalam sistem metrik, satuan daya adalah watt, yang dinamai Watt, dan 1 tenaga kuda sama dengan 746 watt atau 0,746 kilowatt.
Mengukur Kekuatan
Anda mungkin tertarik pada seberapa cepat mobil dengan mesin yang mengembangkan sejumlah certain tenaga kuda bisa pergi, tetapi Anda hanya dapat menentukan hubungan antara kekuatan dan kecepatan pada a kasus per kasus. Itu karena nilai gaya yang perlu Anda masukkan ke dalam persamaan yang berkaitan dengan daya dan kecepatan tergantung pada berat mobil serta seberapa cepat mobil berakselerasi. Ini adalah variabel. Sebagai ilustrasi, mari kita lakukan contoh dengan coupe Maserati GranTurismo 2017, yang memiliki berat trotoar 4.145 lbs. dan mesin V8 yang menghasilkan 454 tenaga kuda.
Untuk mengukur gaya – atau gaya dorong – Anda harus mencari massa mobil terlebih dahulu. Ketika Anda menimbangnya, Anda sebenarnya tidak mendapatkan massa, tetapi berat, yang merupakan massa dikalikan dengan percepatan gravitasi, yaitu 32/kaki/detik2. Jika Anda mengukur berat dalam pound, bagi angka itu dengan 32 kaki/detik2 untuk mendapatkan massa dalam satuan yang disebut siput. Massa Maserati kami adalah sekitar 130 siput.
Sekarang saatnya melakukan tes akselerasi untuk mengetahui berapa lama waktu yang dibutuhkan mobil untuk mencapai kecepatan 60 mil per jam dari keadaan diam. Ubah kecepatan akhir itu menjadi kaki/detik dan bagi dengan waktu yang diperlukan untuk mencapai kecepatan itu. Itu memberi Anda akselerasi rata-rata. Sekarang Anda memiliki semua yang Anda butuhkan untuk menemukan gaya dorong yang dikembangkan oleh mesin karena, menurut Hukum Kedua Newton, Gaya (Dorongan) = Massa • Percepatan.
Tes akselerasi yang dilakukan pada Maserati GranTurismo 2017 mengkonfirmasi bahwa ia dapat berakselerasi dari 0 hingga 60 mil per jam (88 kaki per detik) dalam waktu sekitar 5 detik. Membagi kecepatan maksimum dalam kaki per detik dengan 5 detik, kita mendapatkan akselerasi rata-rata 17,6 kaki/detik2. Itu berarti mesin berkembang (130 slug • 17,6 ft/s2) = 2.288 pon daya dorong pada kecepatan penuh.
Menghubungkan Horsepower dengan Kecepatan
Anda mengetahui peringkat tenaga kuda dari mesin, dan sekarang Anda mengetahui daya dorong, sehingga Anda dapat menghitung kecepatan yang akan ditempuh mobil dengan menggunakan hubungan: Kecepatan = Daya/Kecepatan. Untuk sampai pada jawaban, kita perhatikan bahwa 1 Horsepower = 550 ft.-lb./s, dan mesin menghasilkan 454 HP, yaitu 249.700 ft.-lb./s. Kami membaginya dengan gaya dorong yang dihitung dalam uji akselerasi. Dengan demikian, Maserati GranTurismo harus mampu melakukan perjalanan dengan kecepatan 109 kaki/detik, atau sedikit di atas 74 mil per jam sambil mengembangkan jumlah daya dorong itu.
Maserati sebenarnya dapat melakukan perjalanan lebih cepat dari 74 mil per jam; mobil ini dikenal sebagai salah satu mobil tercepat – jika bukan yang tercepat – di dunia. Namun, itu tidak akan mengembangkan kecepatan tertingginya saat mengembangkan jumlah dorong itu. Kecepatan dan gaya berada dalam hubungan terbalik, sehingga mengurangi akselerasi, yang mengurangi gaya yang dibutuhkan mesin, meningkatkan kecepatan. Jika Anda memiliki Maserati, dan Anda ingin melihat seberapa cepat kecepatannya, berhati-hatilah saat menginjak gas.