Cal putere

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Salt la: Navigare, căutare

Un cal putere, prescurtat CP (foarte rar C.P.) este o unitate de măsură pentru putere, presupusă a fi egală cu puterea mecanică pe care este capabil s-o furnizeze un cal. Calul putere se utilizează uneori pentru a specifica puterea motoarelor termice sau electrice. În contextul motoarelor termice, se utilizează ca unitate de măsură pentru energie calul putere oră.

Calul putere nu face parte din Sistemul Internațional.

Istoric[modificare | modificare sursă]

Noțiunea de cal-putere a fost introdusă de inventatorul scoțian James Watt, astfel că povestea nașterii acestei unități de măsură se raportează la sistemul englezesc de unități. Valoarea unui cal-putere a fost stabilită după ce Watt a efectuat o serie de experimente în care aceste animale de tracțiune (poneii) ridicau diverse cantități de cărbune. Inițial, Watt a stabilit că, în medie, un ponei era capabil să ridice 220 de livre de cărbune pe o distanță de 100 picioare într-un minut (22 000 ft·lbf/min).

Watt nu a fost mulțumit de această valoare, considerând-o prea mică. El era convins că un cal de constituție medie putea sa dezvolte mai mult decât o indicau calculele și experimentele de până atunci. În 1782 el a determinat că un cal poate învârti o roată de acționare a unei mori de 144 de ori în timp de o oră, adică de 2,4 ori pe minut. Roata avea o rază de 12 picioare, iar forța de tracțiune a calului a fost estimată la 180 de livre. Astfel, puterea calului a fost estimată la:

 P = \frac{W}{t} = \frac{Fd}{t} = \frac{(180 \text{ lbf})(2,4 \times 2 \pi \times 12 \text{ ft})}{1 \text{ min}} = 32572 \ \frac{\text{ft} \cdot \text{lbf}}{\text{min}}

Această valoare a fost rotunjită la 33 000 ft·lbf/min.[1] și standardizată de James Watt and Matthew Boulton în anul următor.[2]

Definiție[modificare | modificare sursă]

În sistemul anglo-saxon[modificare | modificare sursă]

Pe baza valorii stabilite de Watt, a accelerației gravitaționale de gn=9.80665 m/s2 stabilită de a treia Conferință Generală de Măsuri și Greutăți din (1901, CR 70) și a livrei internaționale (1959), definirea calului-putere anglo-saxon (notat în literatura română cu HP, pentru a se deosebi de cel metric, CP) este:

1 HP ≡ 33 000 ft·lbf/min prin definiție
= 550 ft·lbf/s deoarece 1 min  = 60 s
= 550×0,3048×0,453592376 m·kgf/s  deoarece 1 ft = 0,3048 m și
= 76,0402259128 kgf·m/s 1 lb = 0,453592376 kg
= 76,0402259128×9,80665 kg·m2/s3 g = 9,80665 m/s2
= 745,699881448 W deoarece 1 W ≡ 1 J/s = 1 N·m/s  = 1 (kg·m/s2)·(m/s)

Rotunjit, 1 HP ≈ 745,7 W ≈ 746 W

În sistemul metric[modificare | modificare sursă]

Definiția în sistemului metric este forța necesară ridicării unui corp de 75 kg la înălțimea de un metru, în timpul de o secundă, rezultând:[3]

1 \,CP = \frac {{75 \,kg \times 9,80665 \,m/s^2 \times 1 \,m}}{{1 \,s}} = 735,49875 \,W

Rotunjit, 1 CP ≈ 735,5 W ≈ 736 W

Note[modificare | modificare sursă]

  1. ^ en Tully, Jim (1 septembrie 2002). Philadelphia Chapter Newsletter. American Society of Mechanical Engineers. http://sections.asme.org/Philadelphia/sept02.htm. Accesat la 11 august 2007 
  2. ^ en Kirby, Richard Shelton (1 august 1990). Engineering in History. Dover Publications. p. 171. ISBN 0-486-26412-2. http://print.google.com/print?id=AVn_Sm56OCoC&pg=171&lpg=171&dq=smeaton&sig=6N_TJXrLqwQI-Fm7mU9ebKS1djA. Accesat la 11 august 2007 
  3. ^ Manualul Inginerului „Hütte” I, București: Editura Tehnică, p. 317