Konjska moč je enota moči, milje na uro pa enota hitrosti. Fizika nam pove, da sta moč in hitrost (ali hitrost) povezani z enačbo Moč = sila • hitrost. Glede na to razmerje moramo vedeti le silo, ki deluje na telo, da se lahko pretvori med njegovo močjo in hitrostjo, ki jo potuje. Vendar sile, znane tudi kot potisk, ni vedno enostavno določiti. Eden od načinov za to je izmeriti maso predmeta, opraviti preskus pospeška in uporabiti Newtonov drugi zakon.
Kaj je konjska moč?
Izraz "konjske moči" je uvedel James Watt, zgodnji razvijalec parnega stroja. Izraz je skoval za merjenje moči stroja ali količine dela, ki ga je bil sposoben opraviti v določenem času. V fiziki je delo količina sile, ki je potrebna za premikanje predmeta na določeno razdaljo. Na podlagi opazovanja konj je Watt določil eno konjsko moč kot 33.000 čevljev na minuto ali 550 čevljev na sekundo. V metričnem sistemu je enota moči vat, ki je dobil ime po vatu, 1 konjska moč pa je enaka 746 vatov ali 0,746 kilovatov.
Merilna sila
Morda vas bo zanimalo, kako hiter je avtomobil z motorjem, ki razvije določeno količino konjskih moči lahko gre, vendar lahko razmerje med močjo in hitrostjo določite samo na od primera do primera. To je zato, ker je vrednost sile, ki jo morate vključiti v enačbo, ki se nanaša na moč in hitrost, odvisna od teže avtomobila in od tega, kako hitro avto pospešuje. To so spremenljivke. Za ponazoritev si oglejmo primer s kupejem Maserati GranTurismo iz leta 2017, ki ima lastno težo 4.145 lbs. in motor V8, ki razvije 454 konjskih moči.
Za merjenje sile - ali potiska - morate najprej najti maso avtomobila. Ko ga tehtate, dejansko ne dobite mase, temveč težo, to je maso, pomnoženo s pospeškom zaradi gravitacije, ki je 32 / čevljev / sekundo2. Če merite težo v kilogramih, to številko delite na 32 čevljev / sekundo2 da dobimo maso v enotah, imenovanih polži. Masa našega Maseratija je približno 130 polžev.
Zdaj je čas, da opravite preizkus pospeševanja, da ugotovite, kako dolgo traja, da avto z mirovanja doseže hitrost 60 milj na uro. Končno pretvorite to končno hitrost v čevlje / sekundo in jo delite s časom, potrebnim za dosego te hitrosti. To vam daje povprečni pospešek. Zdaj imate vse, kar potrebujete za iskanje potiska, ki ga razvije motor, ker je po Newtonovem drugem zakonu sila (potisk) = masa • pospešek.
Preskusi pospeševanja, opravljeni na Maseratiju GranTurismo 2017, potrjujejo, da lahko v približno 5 sekundah pospeši od 0 do 60 milj na uro. Če največjo hitrost v sekundah delimo s 5 sekund, dobimo povprečni pospešek 17,6 čevljev / sekundo2. To pomeni, da se motor razvija (130 polžev • 17,6 ft / s2) = 2.288 kilogramov potiska pri polnem plinu.
Povezava konjske moči s hitrostjo
Poznate moč konjskih moči motorja in zdaj poznate potisk, tako da lahko izračunate hitrost, ki jo bo vozil avto, z uporabo razmerja: hitrost = moč / sila. Da bi prišli do odgovora, ugotavljamo, da je ta 1 konjska moč = 550 ft.- lb./s in motor razvije 454 KM, kar je 249.700 ft.-lb./s. To delimo z potiskom, izračunanim v preskusu pospeševanja. V skladu s tem bi moral Maserati GranTurismo potovati s hitrostjo 109 čevljev na sekundo ali nekaj več kot 74 milj na uro, medtem ko razvija tolikšen potisk.
Maserati dejansko lahko potuje hitreje kot 74 milj na uro; avtomobil slovi kot eden najhitrejših - če ne celo najhitrejši - avtomobilov na svetu. Kljub temu ne bo razvil svoje najvišje hitrosti, medtem ko bo razvijal tolikšen potisk. Hitrost in sila sta v obratnem razmerju, zato zmanjšanje pospeška, ki zmanjša silo, ki jo mora motor izvajati, poveča hitrost. Če ste lastnik Maseratija in želite preveriti, kako hitro gre v resnici, bodite nežni do plina.