Почему скорость измеряется именно в лошадиных силах

Так выглядит лошадиная сила /Фото:ffden-2.phys.uaf.edu

Один из важных парадоксов этой истории заключается в том, что когда был применён термин лошадиные силы и когда он вошёл в обиход, человечество уже отказалось от использования лошадей в мировых масштабах. На их смену пришли паровые машины и чуть позже двигатели внутреннего сгорания. К тому же среди лошадей тоже есть большое разнообразие. Если тяжеловоз развивает скорость в три лошадиные силы, то пони в три раза меньше. Обычная же лошадь, которая весит примерно пятьсот килограммов выдаёт до пятнадцати лошадиных сил. Потому одна лошадиная сила представляет собой очень усреднённое значение, которое лошадь сможет выдавать в течение длительного времени.

Но чему же равна одна лошадиная скорость? По примерным подсчётам это составляет около семьсот тридцать пять ватт, но это округлённая сумма. Проще запомнить, что лошадиная сила — это 75 кгc*м/c. Так с её помощью можно поднять семьдесят пять килограмм с постоянной скоростью один метр в секунду.

Джеймс Уатт /Фото:en.wikipedia.org

Использование термина лошадиная сила началось в конце восемнадцатого века. Тогда инженер родом из Шотландии Джеймс Уатт только начинал разрабатывать свои паровые машины. Для того, чтобы рекламировать и продвигать производство, ему было необходимо убедить своих потенциальных покупателей в том, что у пара много преимуществ в отличие от более традиционных на тот момент источников энергии. И для этого в первую очередь нужно было объяснить, насколько же его паровая машина мощнее других, с которыми она соперничала.

Всё изменилось после того, как Уатту принесли для восстановления паровой цилиндр. Он не только смог его починить, но и внёс улучшения, что позволило увеличить его эффективность, проще говоря мощность, в целых четыре раза. Для того, чтобы показать это и всем остальным, он придумал иной способ оценивать свою работу. А именно подсчитал, какую работу выполнит лошадь за восемь часов на шахте, тогда лошади поднимали там воду, и сколько такой же работы сможет выполнить двигатель. И затем провёл соответствие, придя к выводу, что это будет самым наглядным способом донести информацию до предпринимателей и клиентов, продемонстрировать выгоду.

Паровой двигатель /Фото:perevozka24.ru

Уатт, конечно же, провёл несколько экспериментов, чтобы определить, действительно ли лошадь могла выполнить некое количество работы за отведённый период времени. Он наблюдал за лошадьми, которые перевозили и поднимали бочки с водой. И, как выяснилось в результате его экспериментов, одна лошадь была способна поднять пятьсот пятьдесят футов воды на один фут высоты за одну секунду.

Поэтому Уатта рассчитал, что лошади могли вытаскивать бочку с водой объемом в сто шестьдесят литров, также можно это перевести в один баррель, за три и шесть километра в час, что составляет приблизительно две мили. Но при рассмотрении силы одной лошади также стоит учитывать то, что это лишь половина нагрузки, значит, уже получалась одна миля в час. А в терминах работы такая скорость будет равна тридцать три тысячи футо-фунтов.

Лошадиная сила /Фото:multiurok.ru

Понять это сложно, потому стоит перевести значение в более универсальные единицы. Лучше преобразить это в ватты. Получится, что одна лошадиная сила соответствует примерно 745,699 Bт. Этот показатель называется механическая лошадиная сила и в основном используется в Соединённых Штатах и Великобритании. Соответственно, и сам Ватт назван в честь Джеймса Уатта, внёсшего очень большой вклад в развитие паровых машин на этапе их становления в восемнадцатом веке. В России и Европе применяется другая система — метрическая лошадиная сила. Её определяют как мощность и она необходима для подъёма груза в семьдесят пять килограмм на высоту в один метр.

Его открытие позволило создать очень понятные для всей общественности показатели эффективности двигателей. А по расчётам его машина могла выполнять ту же работу, что и несколько лошадей одновременно, что и было основным преимуществом. Используемый им термин оказался настолько понятным и популярным, что его стали применять в обозначении многих иных областях техники и технологий. Он сохранил свою актуальность на протяжении многих лет.

Лошадь на шахте /Фото:Pinterest

Уатту было сложно убедить покупать свои машины, потому что в основном все владельцы шахт были очень консервативны и проявляли большой скептицизм к подобного рода новым технологиям. Все они за многие годы работы привыкли к традиционным методам добычи, использовали исключительно лошадей, чтобы привести в движение механизмы в шахтах. Лошади хорошо зарекомендовали себя, а новые машины стоили дорого и были ещё никем не опробованы в деле.

Хотя, несомненно, его устройства были действительно намного лучше существующих тогда аналогов, более производительными и экономичными. Паровая машина, разработанная Уаттом, могла работать сутки напролёт, а лошади нуждались в перерыве, к тому же их нужно было кормить и осуществлять за ними уход, это также стоило определённых затрат, хоть и уже давно устоявшихся в этом бизнесе.

Однако благодаря его изобретениям можно было сэкономить до семидесяти процентов топлива, но его тоже нужно было покупать и это смущало инвесторов. Паровые машины позволяли поднимать воду с более глубоких частей шахт и этим расширять производство, объём добычи, но при это снизить затраты на рабочую силу. И хоть Уатт проводил показы своего изобретения до того, как он подробно объяснил принцип работы, основываясь на лошадиных силах, эффекта было мало.

Все привыкли работать с лошадьми /Фото:ridus.ru

Как только люди начали переходить на работу с паровыми машинами, этот скачок в технологиях начал открывать всё новые и новые горизонты для промышленных достижений. Так было положено начало для внедрения двигателей в самых разных отраслях. А покупатели точно смогли понять и представить, что представляет из себя мощность новых машин. Для них очень важна была простота восприятия, потому этот термин и закрепился. Очень многие люди в девятнадцатом веке увидели очевидную связь межу привычными лошадиными силами и нововведениями.

И хотя сегодня уже есть иные единицы измерения, те же ватты и даже киловатты, лошадиные силы всё также остаются популярны и особенно это прослеживается в автомобильной индустрии. Без этих значений людям всё также сложно понять мощность двигателя, потому нет смысла менять понятное и прижившееся обозначение. Благодаря этим единицам можно сравнивать и видеть различия в двигателях. Термин уже прочно укоренился и стал частью культурного контекста, частью языка и предметом рекламы автомобилей, которые могут похвастаться своей скоростью. Он прочно связан с автомобилями и их характеристиками. Некоторые марки даже выбрала как свой логотип именно лошадь. И всё это благодаря шотландскому инженеру и изобретателю паровых машин Джейсму Уотту.

В автомобильной промышленности это всё также актуально /Фото:врумврум.рф

Паровой двигатель продвинул прогресс - 10 знаковых автомобилей с паровым двигателем, которые вас удивят