Съдържание
Конската сила е единица мощност, а мили в час е единица скорост. Физиката ни казва, че силата и скоростта (или скоростта) са свързани с уравнението Мощност = Сила • Скорост. Според тази връзка, всичко, което трябва да знаем, е силата, упражнена върху тялото, за да може да преобразува между силата си и скоростта, която пътува. Въпреки това, силата, известна още като тяга, не винаги е лесно да се определи. Един от начините за това е да се измери масата на обектите, да се направи ускорителен тест и да се приложи втория закон на Нютонс.
Какво е конска сила?
Терминът "конски сили" е въведен от Джеймс Уат, ранен разработчик на парната машина. Той измисли термина за измерване на мощността на една машина или количеството работа, която тя можеше да извърши за даден период от време. Във физиката работата е количеството сила, необходимо за придвижване на даден обект на определено разстояние. Въз основа на наблюдението си върху коне, Уат определи една конска сила като 33 000 фута / минута или 550 фута / фунт / секунда. В метричната система единицата мощност е вата, който е кръстен на Ват, а 1 конска сила е равна на 746 вата или 0,746 киловата.
Измерваща сила
Може да ви е интересно колко бърза може да върви кола с двигател, който развива определено количество конски сили, но можете да определите връзката между мощността и скоростта само за всеки отделен случай. Това е така, защото стойността за сила, която трябва да включите в уравнението, свързано с мощността и скоростта, зависи от теглото на колата, както и от това колко бързо ускорява колата. Това са променливи. За илюстрация, нека да направим пример с купе Maserati GranTurismo за 2017 г., което има тегло на превозното средство от 1445 паунда. и V8 двигател, който развива 454 конски сили.
За да измерите сила - или тяга - първо трябва да намерите масата на колата. Когато го претегляте, всъщност не получавате масата, но теглото, което е масата, умножена по ускорението поради гравитацията, което е 32 / фута / секунда2, Ако измервате теглото в килограми, разделете това число на 32 фута / секунда2 за да получите масата в единици, наречени смоки. Масата на нашите Maserati е около 130 смокини.
Сега е време да направим тест за ускорение, за да открием колко време отнема колата, за да достигне скорост от 60 мили в час от застой. Преобразувайте тази крайна скорост в крака / секунда и я разделете на времето, необходимо за постигането на тази скорост. Това ви дава средното ускорение. Сега имате всичко необходимо, за да намерите тягата, развита от двигателя, защото според втория закон на Нютон, сила (тяга) = маса • ускорение.
Тестовете за ускорение, извършени на 2017 Maserati GranTurismo, потвърждават, че той може да ускори от 0 до 60 мили в час (88 фута в секунда) за около 5 секунди. Разделяйки максималната скорост в фута в секунда на 5 секунди, получаваме средно ускорение от 17,6 фута / секунда2, Това означава, че двигателят развива (130 охлюви • 17,6 фута / сек2) = 2,288 паунда на тяга при пълен газ.
Относителна мощност към скорост
Знаете, каква е мощността на двигателя, и сега знаете тягата, така че можете да изчислите скоростта, в която автомобилът ще пътува, като използвате връзката: Скорост = Мощност / сила. За да стигнем до отговор, трябва да отбележим, че 1 конска сила = 550 фута / фунт / сек, а двигателят развива 454 к.с., което е 249 700 фута / фунт / сек. Разделяме това на тягата, изчислена в теста за ускорение. Съответно Maserati GranTurismo би трябвало да може да пътува със скорост от 109 фута / секунда или малко над 74 мили в час, докато развива това количество тяга.
A Maserati всъщност може да измине по-бързо от 74 мили в час; автомобилът е известен като един от най-бързите - ако не и най-бързите - автомобили в света. Въпреки това той няма да развива максималната си скорост, докато развива това количество тяга. Скоростта и силата са в обратна връзка, така че намаляването на ускорението, което намалява силата, която двигателят трябва да упражнява, увеличава скоростта. Ако притежавате Maserati и искате да видите колко бързо върви наистина, бъдете нежни към дросела.