Paardenkracht is een eenheid van vermogen en mijlen per uur is een eenheid van snelheid. De natuurkunde vertelt ons dat kracht en snelheid (of snelheid) gerelateerd zijn door de vergelijking Power \u003d Force • Velocity. Volgens deze relatie is het enige dat we moeten weten de kracht die op een lichaam wordt uitgeoefend om zijn kracht te kunnen omzetten en de snelheid die het aflegt. Kracht, ook wel stuwkracht genoemd, is echter niet altijd eenvoudig te bepalen. Een manier om dit te doen is door de massa van het object te meten, een versnellingstest uit te voeren en de tweede wet van Newton toe te passen.
Wat is paardenkracht?

De term "paardenkracht" werd geïntroduceerd door James Watt, een vroege ontwikkelaar van de stoommachine. Hij bedacht de term om de kracht van een machine te meten, of de hoeveelheid werk die het in een bepaalde tijd kon doen. In de natuurkunde is werk de hoeveelheid kracht die nodig is om een object over een bepaalde afstand te verplaatsen. Gebaseerd op zijn observatie van paarden, definieerde Watt één pk als 33.000 voet-pond /minuut, of 550 voet-pond /seconde. In het metrische systeem is de eenheid van vermogen de watt, die is vernoemd naar Watt, en 1 pk is gelijk aan 746 watt of 0,746 kilowatt.
Meetkracht

U bent misschien geïnteresseerd in hoe snel een auto met een motor die een bepaalde hoeveelheid paardenkracht ontwikkelt, kan gaan, maar u kunt alleen de relatie tussen vermogen en snelheid per geval bepalen. Dat komt omdat de waarde voor kracht die u moet aansluiten op de vergelijking met betrekking tot vermogen en snelheid, afhankelijk is van het gewicht van de auto en van hoe snel de auto versnelt. Dit zijn variabelen. Laten we ter illustratie een voorbeeld geven met een Maserati GranTurismo-coupé 2017, met een rijklaar gewicht van 4.145 lbs. en een V8-motor die 454 pk ontwikkelt.

Om kracht - of stuwkracht - te meten, moet je eerst de massa van de auto vinden. Als je het weegt, krijg je niet de massa, maar het gewicht, dat is de massa vermenigvuldigd met de versnelling als gevolg van de zwaartekracht, die 32 /voet /seconde is ^{2. Als u het gewicht in ponden meet, deelt u dat aantal door 32 voet /seconde 2 om de massa te verkrijgen in eenheden die slakken worden genoemd. De massa van onze Maserati is ongeveer 130 naaktslakken.}

Nu is het tijd om een acceleratietest uit te voeren om na te gaan hoe lang het duurt voordat de auto vanuit stilstand een snelheid van 60 mijl per uur bereikt. Converteer die eindsnelheid naar voet /seconde en deel deze door de tijd die nodig was om die snelheid te bereiken. Dat geeft je de gemiddelde versnelling. Nu heb je alles wat je nodig hebt om de door de motor ontwikkelde stuwkracht te vinden, omdat volgens Newton's tweede wet Force (stuwkracht) \u003d massa • versnelling.

Versnellingstests uitgevoerd op de 2017 Maserati GranTurismo bevestigen dat het kan versnellen van 0 tot 60 mijl per uur (88 voet per seconde) in ongeveer 5 seconden. Door de maximale snelheid in voet per seconde te delen door 5 seconden, krijgen we een gemiddelde versnelling van 17,6 voet /seconde ^{2. Dat betekent dat de motor ontwikkelt (130 naaktslakken • 17.6 ft /s 2) \u003d 2.288 pond stuwkracht bij volgas.
Paardenkracht in relatie brengen met snelheid}

U weet het vermogen van de motor van de motor, en nu kent u de stuwkracht, zodat u de snelheid kunt berekenen die de auto zal rijden met behulp van de relatie: Snelheid \u003d Kracht /Kracht. Om tot een antwoord te komen, merken we op dat die 1 PK \u003d 550 ft.-lb./s, en de motor 454 PK ontwikkelt, dat is 249.700 ft.-lb./s. We delen dat door de stuwkracht berekend in de acceleratietest. Dienovereenkomstig zou de Maserati GranTurismo in staat moeten zijn om te reizen met een snelheid van 109 voet /seconde, of iets meer dan 74 mijl per uur terwijl die hoeveelheid stuwkracht wordt ontwikkeld.

Een Maserati kan eigenlijk sneller reizen dan 74 mijl per uur uur; de auto staat bekend als een van de snelste - zo niet de snelste - auto's ter wereld. Het zal echter niet zijn topsnelheid ontwikkelen terwijl het die hoeveelheid stuwkracht ontwikkelt. Snelheid en kracht zijn in een omgekeerde relatie, dus het verminderen van de versnelling, die de kracht vermindert die de motor moet uitoefenen, verhoogt de snelheid. Als u een Maserati bezit en wilt zien hoe snel het echt gaat, wees dan voorzichtig met het gaspedaal.