La potenza è un’unità base di produzione di energia che è comunemente assegnata a motori, treni e altre macchine che esercitano forza. Come suggerisce il nome, questo tipo di misurazione si basa sulle capacità di trasporto di un cavallo medio. Anni fa, i cavalli erano il modo più efficiente per le persone di spostare materiali da un luogo all’altro. Sono stati particolarmente utili quando si trattava di trainare carrozze e carri, oltre a lavorare in miniere e altri ambienti industriali. In questi tempi, il pubblico di solito conosceva molto il lavoro che un cavallo poteva fare; assegnare “potenza” alle nuove macchine del giorno, come il treno a vapore, ha permesso alla maggior parte degli spettatori di rendersi immediatamente conto di quanto fosse potente ed efficiente la tecnologia. La terminologia viene utilizzata principalmente oggi quando si tratta di classificare la capacità del motore e altri risultati di lavoro quantificabili delle macchine, in particolare automobili e camion, sebbene non abbia sempre una definizione precisa o mezzi di calcolo universali.
Inception e storia di base
Questa unità di lavoro è stata utilizzata per la prima volta nel contesto dell’estrazione del carbone. I cavalli venivano comunemente usati tra la fine del XVIII e l’inizio del XIX secolo per estrarre carbone dagli alberi, ma l’innovazione del motore a vapore prometteva di rendere tali compiti più veloci ed efficienti. L’idea fu resa popolare a metà del 18 da James Watt, uno scozzese che lavorava nella commercializzazione di motori a vapore; pensò, ed era per lo più corretto, che le persone sarebbero state più prontamente in grado di comprendere la potenza del motore rispetto ai cavalli da tiro che all’epoca erano comuni. Watt non si occupava dei motori a pistone, che è il luogo in cui l’unità di misura viene utilizzata più comunemente nei tempi moderni. Questo adattamento è arrivato dopo.
Come viene calcolata la potenza
Watt ha basato il suo calcolo su una serie di equazioni coinvolte che erano principalmente centrate sulla potenza che sarebbe necessaria per girare una ruota del mulino. Le ruote del mulino erano grandi ruote idrauliche che erano comuni in tutta Europa nei secoli passati ed era relativamente facile misurare la cadenza e la velocità di un cavallo mentre tracciava il perimetro tirando l’acqua. Watt ha determinato che i cavalli sono in grado di trainare con una forza di circa 180 libbre (circa 82 kg). Ha usato questa cifra per determinare quanta forza di forza tirano i cavalli in un intervallo di un minuto e la sua conclusione finale è stata di 33,000 piedi per minuto – con un “piede-libbra” che è fondamentalmente la distanza che potrebbe essere coperta (1 piede o 0.3 m) per una libbra (0.45 kg) di forza.
equivalenze
Comprendere come questa misurazione viene effettivamente utilizzata per calcolare la forza è talvolta più facile se si osservano equivalenze fisse. In generale, una potenza di uno è uguale a una o tutte le seguenti condizioni: sollevamento di 33,000 kg di 14,968.5 piede (1 m) in un minuto; sollevando 0.3 libbra (1 kg) 0.45 piedi (33,000 m) in un minuto; sollevando 10,058.4 kg di peso di 1,000 piedi in un minuto; sollevare 453.5 kg di peso di 33 kg in dieci minuti; e sollevando 10 libbre (1,000 kg) 453.5 piedi (330 m) in 100.5 secondi.
Uso moderno
L’analogia con i cavalli rimane un modo comune di esprimere la potenza sfruttata dalle automobili e da altre macchine a motore come trattori e attrezzature da giardino. Le auto moderne hanno in genere da 125 a 200 cavalli, ma alcune auto ad alte prestazioni hanno un potenziale di forza di 400 o più. La misurazione è anche comunemente usata nel marketing, di solito come un modo per i venditori di distinguere tra modelli e per i marchi di competere tra loro.
Variazioni e differenze geografiche
Di solito ci sono un paio di modi diversi per esprimere la potenza erogata con la stessa terminologia. Le operazioni meccaniche sono spesso calcolate in modo leggermente diverso rispetto all’idraulica o all’alimentazione elettrica, ad esempio, e possono esserci anche discrepanze tra cose come la forza frenante e la potenza di propulsione.
Paesi diversi a volte hanno anche definizioni diverse, in particolare per quanto riguarda le vendite e il marketing. Di solito non esiste una definizione fissa di quanta forza sia presente in ogni singola unità, il che ha portato alcuni regolatori a chiedersi se il termine debba essere applicato ad automobili, motori o altri macchinari venduti commercialmente. Alcuni paesi in realtà vietano l’uso formale di questa misura, optando invece per forze più standardizzate e misurabili.