Коњска снага је јединица снаге, а миље на сат јединица брзине. Физика нам говори да су снага и брзина (или брзина) повезани једначином Снага = Сила • Брзина. Према овом односу, све што треба да знамо је сила која делује на тело да би могло да се претвори између његове снаге и брзине којом се креће. Међутим, силу, познату и као потисак, није увек лако одредити. Један од начина је да се измери маса предмета, изврши тест убрзања и примени Њутнов други закон.
Шта је коњска снага?
Термин „коњске снаге“ увео је Јамес Ватт, рани програмер парне машине. Измислио је термин за мерење снаге машине или количине посла који је била способна да уради у датом временском периоду. У физици рад представља количину силе потребне за померање предмета на одређену удаљеност. На основу свог посматрања коња, Ватт је дефинисао једну коњску снагу као 33.000 стопа у килограм / минуту или 550 стопа у килограма у секунди. У метричком систему, јединица снаге је вати, који је добио име по вату, а 1 коњска снага једнака је 746 вати или 0,746 киловата.
Мерна сила
Можда ће вас занимати колико брзо аутомобил са мотором развија одређену количину коњских снага може ићи, али однос снаге и брзине можете утврдити само на основу а од случаја до случаја. То је зато што вредност силе коју требате укључити у једначину која се односи на снагу и брзину зависи од тежине аутомобила, као и од брзине аутомобила. То су променљиве. Ради илустрације, хајде да направимо пример са купеом Масерати ГранТурисмо из 2017. године, који има сопствену тежину од 4.145 фунти. и В8 мотор који развија 454 коњске снаге.
Да бисте измерили силу - или потисак - прво морате да пронађете масу аутомобила. Када га измерите, заправо не добијате масу, већ тежину, која је маса помножена са убрзањем услед гравитације, која износи 32 / стопа / секунди2. Ако мерите тежину у килограмима, поделите тај број са 32 стопе / секунду2 да се маса добије у јединицама званим пужеви. Маса нашег Масератија је око 130 пужева.
Сада је време да направите тест убрзања како бисте утврдили колико је потребно аутомобилу да постигне брзину од 60 миља на сат из стања мировања. Претворите ту коначну брзину у стопе / секунду и поделите је са временом потребним за постизање те брзине. То вам даје просечно убрзање. Сада имате све што вам је потребно за проналажење потиска који развија мотор јер је, према Њутновом другом закону, сила (потисак) = маса • убрзање.
Тестови убрзања изведени на Масератију ГранТурисмо 2017. године потврђују да може да убрза од 0 до 60 миља на сат (88 стопа у секунди) за око 5 секунди. Подијеливши максималну брзину у стопама у секунди са 5 секунди, добијамо просјечно убрзање од 17,6 стопа / секунди2. То значи да се мотор развија (130 пужева • 17,6 фт / с2) = 2.288 килограма потиска при пуном гасу.
Повезивање коњске снаге са брзином
Знате оцену снаге мотора, а сада знате и потисак, па можете израчунати брзину којом ће се аутомобил кретати користећи однос: Брзина = Снага / Сила. Да бисмо дошли до одговора, примећујемо да је та 1 коњска снага = 550 фт.- лб./с, а мотор развија 454 КС, што је 249,700 фт.-лб./с. То делимо са потиском израчунатим у тесту убрзања. Сходно томе, Масерати ГранТурисмо би требало да буде у могућности да путује брзином од 109 стопа у секунди или нешто више од 74 миље на сат док развија ту количину потиска.
Масерати заправо може путовати брже од 74 миље на сат; аутомобил је познат као један од најбржих - ако не и најбржи - аутомобила на свету. Ипак, неће развити своју највећу брзину док развија ту количину потиска. Брзина и сила су у обрнутом односу, па смањење убрзања, што смањује силу коју мотор треба да врши, повећава брзину. Ако сте власник Масератија и желите да видите колико брзо он стварно иде, будите пажљиви према гасу.