Isi
Horsepower adalah unit daya, dan mil per jam adalah unit kecepatan. Fisika memberi tahu kita bahwa daya dan kecepatan (atau kecepatan) dihubungkan oleh persamaan Power = Force • Velocity. Menurut hubungan ini, yang perlu kita ketahui adalah kekuatan yang diberikan pada tubuh untuk dapat mengkonversi antara kekuatannya dan kecepatannya. Namun, gaya, juga dikenal sebagai daya dorong, tidak selalu mudah untuk ditentukan. Salah satu cara untuk melakukannya adalah dengan mengukur massa benda, melakukan tes akselerasi dan menerapkan Hukum Kedua Newton.
Apa itu Horsepower?
Istilah "tenaga kuda" diperkenalkan oleh James Watt, pengembang awal mesin uap. Dia menciptakan istilah untuk mengukur kekuatan mesin, atau jumlah pekerjaan yang mampu dilakukannya dalam waktu tertentu. Dalam fisika, kerja adalah jumlah kekuatan yang dibutuhkan untuk memindahkan suatu objek 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, unit 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 tenaga kuda dalam jumlah tertentu dapat berjalan, tetapi Anda hanya dapat menentukan hubungan antara tenaga dan kecepatan berdasarkan kasus per kasus. Itu karena nilai kekuatan yang Anda perlu tancapkan ke persamaan yang berkaitan dengan kekuatan dan kecepatan tergantung berat mobil serta pada seberapa cepat mobil berakselerasi. Ini adalah variabel. Sebagai ilustrasi, mari kita lakukan contoh dengan Maserati GranTurismo coupe 2017, yang memiliki berat trotoar 4,145 lbs. dan mesin V8 yang mengembangkan 454 tenaga kuda.
Untuk mengukur kekuatan - atau daya dorong - Anda harus terlebih dahulu menemukan massa mobil. Ketika Anda menimbangnya, Anda tidak benar-benar mendapatkan massa, tetapi berat, yang merupakan massa dikalikan dengan percepatan karena 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 untuk melakukan tes akselerasi untuk menemukan berapa lama waktu yang dibutuhkan mobil untuk mencapai kecepatan 60 mil per jam dari macet. Konversikan kecepatan akhir itu menjadi kaki / detik dan bagilah pada waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan itu. Itu memberi Anda akselerasi rata-rata. Sekarang Anda memiliki semua yang Anda butuhkan untuk menemukan daya dorong yang dikembangkan oleh mesin karena, menurut Newtons Second Law, Force (Thrust) = Mass • Acceleration.
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, kami mendapatkan akselerasi rata-rata 17,6 kaki / detik2. Itu berarti mesin berkembang (130 siput • 17,6 ft / s2) = 2.288 pon dorong dengan kecepatan penuh.
Menghubungkan Horsepower ke Speed
Anda tahu peringkat tenaga kuda dari mesin, dan sekarang Anda tahu dorongan, sehingga Anda dapat menghitung kecepatan mobil akan bepergian menggunakan hubungan: Kecepatan = Daya / Kekuatan. Untuk sampai pada jawaban, kami perhatikan bahwa 1 Horsepower = 550 ft.-lb./s, dan mesin mengembangkan 454 HP, yaitu 249.700 ft.-lb./s. Kami membaginya dengan dorongan yang dihitung dalam tes akselerasi. Dengan demikian, Maserati GranTurismo harus dapat melakukan perjalanan dengan kecepatan 109 kaki / detik, atau sedikit lebih dari 74 mil per jam sambil mengembangkan jumlah dorongan 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. Itu tidak akan mengembangkan kecepatan tertinggi sambil mengembangkan jumlah dorongan itu. Kecepatan dan gaya berada dalam hubungan terbalik, sehingga mengurangi akselerasi, yang mengurangi gaya yang dibutuhkan mesin, menambah kecepatan. Jika Anda memiliki Maserati, dan Anda ingin melihat seberapa cepat itu benar-benar berjalan, jadilah lembut pada throttle.