Наука для всех простыми словами

Самый лучший сайт c познавательной информацией.

Кони и машины.

20.09.2020 в 18:28

Почему мы мощность в лошадиных силах измеряем.
Самобеглые повозки давным-давно заменили лошадей, но мы всё равно продолжаем измерять мощность их моторов в лошадиных силах. Но зачем? Почему бы не избавиться от этого архаизма?
Кони и машины.
Лошадиная сила, безусловно, одна из самых ироничных единиц измерения. Её присутствие в механической форме практически устранило необходимость использования "Биологических" лошадиных сил, вот только мощность любых автомобилей мы по-прежнему измеряем в старых добрых "лошадях". Представьте, если бы мы до сих пор оценивали яркость лампочки в свечах! Так откуда же появился этот термин?


Оказывается, его придумал Джеймс ватт - знаменитый шотландский инженер и изобретатель. В 1763 году его попросили отремонтировать действующий макет паровой машины ньюкомена. Макет был оснащен двухдюймовым цилиндром и имел рабочий ход поршня в шесть дюймов. После серии экспериментов ватт заменил металлический цилиндр на смазанный льняным маслом и высушенный в печи деревянный, а также уменьшил количество поднимаемой за один цикл воды.
Макет заработал, а изобретатель убедился в неэффективности паровой машины и внёс в конструкцию многочисленные усовершенствования, которые подняли производительность более чем в четыре раза. Как результат, работы ватта положили начало промышленной революции сначала в Англии, а затем и во всём мире. Но чтобы паровые машины хорошо продавались, покупателям нужно было наглядно и доступно объяснить их достоинства.
К примеру, продемонстрировать, работу скольких лошадей способны заменить эти самые паровые машины. В то время в Англии для поднятия из шахт угля, воды и людей использовались бочки объёмом от 140, 9 до 190, 9 л. один баррель весил 172, 4 килограмма, а вытащить такую бочку могли две лошади за канат, перекинутый через блок. Усилие средней лошади в течение 8 часов работы составляет 15% от её веса или 75 килограмм-сил при массе лошади в 500 кг.

Ватт пришел к выводу, что бочку массой 180 килограммов могут вытянуть из шахты две лошади со скоростью 2 мили/ч. тогда, умножив 1/2 барреля на 2 мили/ч, получим, что одна лошадиная сила равна 1 баррель миля/ч. округлив расчеты в фунто - футах за минуту, изобретатель решил, что лошадиная сила будет равна 33000 фунто - футов в минуту. В большинстве европейских стран и России лошадиная сила определяется как 75 кгсм/с, то есть как мощность, затрачиваемая при равномерном вертикальном подъёме груза массой в 75 кг со скоростью 1 м/с и стандартном ускорении свободного падения.
В таком случае 1 л. с. составляет ровно 735, 49875 ватт - эту величину ещё называют "Метрической Лошадиной Силой". На втором конгрессе британской научной ассоциации в 1882 году была принята новая единица измерения мощности - "Ватт", названная, собственно, в честь Джеймса ватта. Но вместо виртуальных ваттов мы предпочитаем использовать старые добрые лошадиные силы. Согласитесь, так гораздо понятнее.