Насколько мощна "лошадиная сила" и сколько лошадей в самой лошади и человеке?
Измерение мощности двигателей автомобиля лошадиными силами появилось исторически потому, что до автомобилей основной тяговой силой были лошади. И первые автомобили с лошадьми и сравнивали. Но одна лошадь даже просто логически не может иметь одну лошадиную силу, да и каждое животное имеет свое физическое состояние…
Есть такое шутливое определение: «1 лошадиная сила — это мощность развиваемая конем ростом 1 м и весом в 1 кг».
Термин «лошадиная сила» был изобретён инженером Джеймсом Ваттом. Он работал на угольной шахте, где уголь поднимался из шахты с помощью пони. Ватт хотел найти способ утвердить и говорить о силе, производимой этим животным. Он обнаружил, что в среднем пони могла сделать 22 000 фут-фунтов работы за одну минуту. Затем он увеличил это число на 50 процентов и привязал измерение одной лошадиной силы к 33 000 фут-фунтам работы за одну минуту. Эта произвольная единица измерения проделала свой путь в течение столетий, и теперь ей измеряется производительность Вашего автомобиля, газонокосилки, цепной пилы и даже в некоторых случаях пылесоса.
Согласно измерениям Ватта, одна лошадь может делать 33 000 фут-фунтов работы каждую минуту. Итак, представьте себе лошадь, поднимающую уголь из угольной шахты. Лошадь с мощностью в одну лошадиную силу может поднимать 330 фунтов (
150 кг) угля на высоту 100 футов (30,5 метров) каждую минуту, или 33 фунта (15 кг) угля на 1000 футов (305 метров) в минуту — Вы можете составить любую комбинацию веса к высоте на время, которая Вам понравится. Пока делается работа на 33 000 фут-фунтов в минуту, у Вас есть ровно одна лошадиная сила.
Единицы измерения в разных странах различаются. И лошадиная сила в Швеции не совсем то же самое, что в Америке. В Европе под одной лошадиной силой понимается мощность, необходимая для поднятия 75 килограммов на один метр за секунду или 75 килограмм-сил-метров в секунду (кгсм/с). В то же время в США одна лошадиная сила означает мощность, необходимую для поднятия 550 фунтов на один фут за секунду, что соответствует 33 тысячам фунт-сил-футов в минуту.
Сегодня для определения “лошадиных сил лошади” используется специальный датчик, при этом показатели снимаются с четырехлетней лошади. В прошлые времена, когда не было еще тракторов и грузовиков использовались рабочие лошади. Мощность, выдаваемая по-настоящему сильной лошадью, соответствовала уровню в 12 лошадиных сил. В настоящее время мощность, например, скаковой лошади, специально обученной для бега рысью и галопом, составляет приблизительно 10 лошадиных сил!
“Мощность” среднего человека составляет приблизительно 0,1 лошадиной силы. Человек развивает мощность на короткое время и до 1 л.с. На заре истории человеку часто приходилось полагаться на мускульную силу: свою, своих рабов или одомашненных животных. Если бы сила человека не составляла 0,1 силы лошади, люди возможно так бы никогда и не изобрели такие хитроумные устройства, как рычаги, краны и тали.
Кроме лошадиной силы (л.с.), для обозначения мощности автомобилей могут использоваться киловатты (кВт). Один киловатт равен 1,36 л.с. Для более объективной картины мощности и возможностей двигателя грузового автомобиля также необходимо знать его крутящий момент, выражаемый в ньютон-метрах. 1 Нм — это вращающая сила, воздействующая на мост при приложении к метровому рычагу, закрепленному на мосту, под прямым углом силы, равной одному Н. Другим важным параметром является передаточное число заднего моста, а также диаметр колес. В результате получаем передаваемую дороге силу (эффект ведущих колес), которая выбирается на основе веса и нормальной скорости автомобиля. В зависимости от требуемого эффекта ведущих колес определяют двигатель, коробку передач и задний мост, необходимые для максимально эффективного использования энергии топлива.
Сколько лошадиных сил в человеке?
Новые эксперименты от ученого и изобретателя Алексея Иванченко! В этом выпуске «Проверено наукой» он рассудит вечный спор о том, круглая Земля или плоская. А также посчитает количество лошадиных сил в себе самом!
Научно-популярное шоу «Точка науки» рассказывает о самом интересном и актуальном в Десятилетии науки и технологий. Все, что объясняют ученые, будет понятно любому зрителю: сложные термины, без которых нельзя обойтись, будут расшифрованы, научные теории – переведены на понятный язык. Длинные объяснения – сокращены до самого важного и интересного.
В проекте, съемки которого проходят на площадке Университета науки и технологий МИСИС, приняли участие ученые из ведущих научных организаций страны. Шоу выходит при поддержке национального проекта «Наука и университеты» в рамках Десятилетия науки и технологий.
Лошадиная сила человека
У Иващенко и Васильева есть баллада про электрика Петрова, который ничего не отвечает, только тихо ботами качает. Электрик Петров жизнь мерил с позиций профессии: в организме у него грелись контакты, в сердце щелкал счетчик. Но даже тот, кто далек от электротехники, судит о знакомых с похожих позиций. Про одних мы говорим: энергичный, заряженный на успех человек. Про других — безжизненный, с низким потенциалом.
С точки зрения науки, если подойти к человеку с вольтметром, все мы как с конвейера сошли. Мощность человека равна 150 Вт. Вроде бы немало — так светит яркая лампочка. Но это в 5 раз меньше лошадиной силы! Непонятно, как беспокойным личностям с такими скромными ресурсами удается горы свернуть. И как простая русская женщина голыми руками останавливает на скаку коня, полного лошадиных сил. Все дело в голове, которая придумала хитрые механизмы. Благодаря машинам мощность человека в среднем по планете достигает 2,5 кВт, или же 3 лошадиные силы. На российского гражданина приходится 7 кВт — совсем не сумерки. Но больше всего энергии в США — 10 кВт на каждого янки.
Трудно назвать стратегически более важную для человечества область, чем энергетика. Чем дальше развивается цивилизация, тем выше значение энергетики. Международное энергетическое агентство прогнозирует, что к 2030 году энергетические потребности мира вырастут на 50-60%, а нефти и газа кот наплакал, истощаются месторождения. Какой-нибудь древний грек или даже английский колонизатор несказанно бы удивился, что в современном мире идут войны из-за нефти, чего никогда не было в истории. И уже сейчас нельзя исключить военных столкновений из-за ядерной энергетики. Знаменитый фантаст Артур Кларк предрекает, что через 10 лет вместо денег будет введена единая мировая валюта — киловатт-час.
Возник новый термин — «энергодипломатия». Россия еще несколько лет назад, когда была принята в «большую восьмерку», впервые подняла вопрос об энергетической безопасности. С тех пор эта проблема стала восприниматься значительно острее. Сейчас в Москве проходит международная конференция по энергетической безопасности. В июле вопрос станет одним из центральных на встрече G8 в Санкт-Петербурге. Пару недель назад президент Путин опубликовал статью об «энергетическом эгоизме, который ведет в никуда». Вроде бы России, которая за 6 лет увеличила экспорт нефти в 1,5 раза, а газа — в 1,2 раза, с ее энергетическим изобилием в последнюю очередь надо беспокоиться о подобной безопасности — можно запереться в той хате, что с краю, а мы тревожимся.
В общем энергобалансе Европы российский газ составляет 40%, нефть — одну треть. По прогнозам, к 2030 году европейский энергоимпорт еще более будет зависеть от России — 90 и 70% соответственно. Однако в энергетической безопасности нет национальной окраски, стерты государственные границы. Российская экономика точно так же зависит от покупателей ресурсов, как импортеры зависят от стабильности поставок нефти и газа. Чтобы труба работала как часы, нам нужны инвестиции, но пока в Россию с крупными проектами пришли лишь две иностранные компании — английская BP и американская Conaco. Главные препятствия для наращивания инвестиций — нестабильное налоговое законодательство и политические тревоги.
Еще одно предложение России касается создания в странах ядерного клуба сети центров по обогащению урана. Создание обогатительного СП с Ираном — фрагмент проекта. Дело настолько новое, что никто не откликнулся, так что на Иран собак спускать лучше погодить. Нельзя исключить, что по мере истощения запасов нефти и газа и увеличения роли ядерной энергетики экзотический вопрос о безопасных обогатительных центрах станет для человечества важнейшим. Может быть, это та область, где Россия проявляет политическую дальнозоркость, за которую услышит от потомков благодарность.
Но уран тоже не вечен, лет на сто хватит. Энергетическая безопасность связана с развитием принципиально новых областей энергетики. Ближе всего к успеху неистощимый термояд: в бутылке воды содержится столько же энергии, сколько в полном бензобаке машины. Но чтобы термояд состоялся, надо кормить науку. Герой баллады электрик Петров жизнь положил, чтобы жену в доктора наук вывести.
Сколько «лошадиных сил» у человека?
Лошадиная Сила среднеизмеренная = 75 кгс·м/с = 0,75 кВт у породтяжеловозов =1 кВТ
Мощность человека равна 150 Вт а это в 5 раз меньше лошадиной силы! Непонятно, как беспокойным личностям с такими скромными ресурсами удается горы свернуть. И как простая русская женщина голыми руками останавливает на скаку коня, полного лошадиных сил. Все дело в голове, которая придумала хитрые механизмы. Благодаря машинам мощность человека в среднем по планете достигает 2,5 кВт, или же 3 лошадиные силы. На российского гражданина приходится 7 кВт /// Сравнительныеданные
Человек Лошадь Механический двигатель
Вес на лошадиную силу, фунтов
1000 100 2-100
Расход топлива в час на лошадиную силу, фунтов
6 3,6 0,5-3
Стоимость пищи на тонну, долларов
40 20 1-40
Максимальное число лошадиных сил на единицу
1/8 1 70000 и более
Возможный процент рабочего времени безотдыха
40 60 40-90
Если мы будем вспахивать землю от руки даже таким совершенным орудием как первосортный заступ, то, чтобы обработать поле в квадратную милю или 640 акров, нам потребуется 560 сезонов. Запряжка коней и хороший плуг позволяют закончить ту же работу всего в четыре сезона. Я пробовал сделать это, но потерпел фиаско. Двадцать человек при трех тракторах и комплекте в 51 лемех вспахивают 640 акров (и даже несколько больше) всего за 36 час. У меня есть фотография такой рабочей бригады за работой.
Процент использования калорий-потребляемой энергии (пищи топлива)
Небольшой паровой двигател 5
Человек, работающий от руки в нормальном темпе 8
Крупный паровой двигатель 10
Небольшой газовый двигатель 20
Человек, работающий короткое время с максимальным напряжением 21
Крупный газовый двигатель 30