İçerik
Beygir gücü bir güç birimidir ve saat başına mil bir hız birimidir. Fizik bize güç ve hız (veya hız) denkleminin Power = Force • Velocity denklemi ile ilişkili olduğunu söyler. Bu ilişkiye göre, bilmemiz gereken tek şey, gücü ile seyahat ettiği hız arasında dönüştürebilmek için bir bedene uygulanan kuvvet. Bununla birlikte, itme olarak da bilinen kuvveti belirlemek her zaman kolay değildir. Bunu yapmanın bir yolu, nesnelerin kütlesini ölçmek, bir ivme testi yapmak ve Newton'un İkinci Yasasını uygulamaktır.
Beygir Gücü Nedir?
"Beygir gücü" terimi, buhar motorunun erken geliştiricisi olan James Watt tarafından tanıtıldı. Bir makinenin gücünü veya belirli bir sürede yapabileceği iş miktarını ölçmek için terimini kullandı. Fizikte iş, bir nesneyi belli bir mesafeye taşımak için gereken kuvvet miktarıdır. Atları gözlemlemesine dayanarak, Watt bir beygir gücünü 33.000 feet / dakika / 550 feet / saniye olarak tanımladı. Metrik sistemde, güç birimi Watt'tan sonra adlandırılan watt ve 1 beygir gücü 746 watt veya 0.746 kilowatt'a eşittir.
Ölçüm kuvveti
Belirli bir beygir gücü geliştiren bir motora sahip bir arabanın ne kadar hızlı gidebileceği ile ilgilenebilirsiniz, ancak güç ile hız arasındaki ilişkiyi sadece duruma göre belirleyebilirsiniz. Bunun nedeni, güç ve hız ile ilgili denklemde bağlamanız gereken kuvvetin değeri, otomobilin ağırlığının yanı sıra otomobilin hızını da arttırmasıdır. Bunlar değişkenler. Göstermek için, bir 4,145 lbs boş ağırlığı olan 2017 Maserati GranTurismo coupe ile bir örnek yapalım. ve 454 beygir gücü geliştiren bir V8 motoru.
Gücü ölçmek için - veya itme - önce arabanın kütlesini bulmanız gerekir. Tarttığınızda gerçekte kütle elde edilemez, ancak kütle olan ağırlık, kütle olan ivme ile çarpılır, bu ağırlık 32 / feet / saniye'dir.2. Ağırlığı pound cinsinden ölçerseniz, bu sayıyı 32 feet / saniye'ye bölün.2 kütlesi sümüklü böcek denilen birimler halinde almak için. Maserati'mizin kütlesi yaklaşık 130 sümüklüböcektür.
Şimdi, otomobilin durmadan saatte 60 mil hıza ulaşmasının ne kadar sürdüğünü bulmak için bir hızlanma testi yapma zamanı. Bu son hızı ayak / saniyeye çevirin ve bu hıza ulaşmak için harcadığı zamana bölün. Bu size ortalama ivme verir. Şimdi, Newtons Second Law'a göre, Force (Thrust) = Mass • Acceleration (Motor Devri) = Mass • Acceleration (Motor Gücü) = Mass • Acceleration (Motor Gücü) = Mass • Acceleration (Motor Kütlesi).
2017 Maserati GranTurismo'da yapılan ivme testleri, yaklaşık 5 saniyede saatte 0 ila 60 mil (saniyede 88 fit) hızlanabileceğini onaylar. Saniyede maksimum hızı 5 saniye olarak bölediğimizde, ortalama 17,6 feet / saniye hızlanma elde ederiz.2. Bu, motorun geliştiği anlamına gelir (130 kg • 17,6 ft / s2) = Tam gazda 2,288 pound itme.
Beygir Gücü ile Hız İlişkisi
Motorun beygir gücü derecesini biliyorsunuz, ve şimdi itme kuvvetini biliyorsunuz, böylece ilişkisini kullanarak aracın gideceği hızı hesaplayabilirsiniz: Hız = Güç / Kuvvet. Bir cevaba ulaşmak için 1 Beygir Gücü = 550 ft.-lb / s olduğunu ve motorun 249.700 ft.-lb / s olan 454 beygir gücü ürettiğini not ettik. Bunu ivme testinde hesaplanan itme ile bölüyoruz. Buna göre, Maserati GranTurismo saniyede 109 feet / s hızında veya saatte 74 milin biraz üzerinde bir hızda seyahat edebilmelidir.
Bir Maserati aslında saatte 74 milden daha hızlı seyahat edebilir; Araba, dünyadaki en hızlı - en hızlı değilse - arabalardan biri olarak bilinir. Yine de, bu itme miktarını geliştirirken en yüksek hızını geliştirmeyecektir. Hız ve kuvvet ters bir ilişki içindedir, bu nedenle motorun uygulaması gereken kuvveti azaltan ivmelenmeyi azaltmak hızı arttırır. Bir Maserati'ye sahipseniz ve gerçekte ne kadar hızlı geçtiğini görmek istiyorsanız, gaza nazik olun.