www.wikidata.uk-ua.nina.az

Кінська сила Кі нська си ла к с одиниця вимірювання потужності Сучасні вчені дуже рідко користуються цією одиницею через

Кінська сила


Кі́нська си́ла (к. с.) — одиниця вимірювання потужності. Сучасні вчені дуже рідко користуються цією одиницею через її неоднозначне визначення, але, попри це, вона набула великого поширення, особливо в автомобільній індустрії.

одиниця потужностіd
Кінська сила
Одна механічна кінська сила піднімає 550 фунтів (250 кг) на висоту 1 фут (30,48 см) за 1 секунду
Загальна інформація
Одиниця потужності
Позначення к. с. або hp

Стандартною одиницею системи SI для вимірювання потужності є ват.

Кінську силу вперше запропонував Джеймс Ватт для оцінки потужності парових двигунів. Виходили з того, що кінь може підіймати 33 000 фунтів зі швидкістю 1 фут на хвилину, що дорівнює 745,699881448 Вт.[джерело?] Цю одиницю до тепер використовують в англомовних країнах (позначення HP).

У європейських країнах кінська сила визначається як 75 кгс·м/с, що дорівнює 735,49875 Вт (іноді цю величину називають «метричною кінською силою»; позначення PS (нім.), CV (фр.), pk (нід.)).

Існують також інші визначення кінської сили.

Співвідношення величин Редагувати

Назва Формула Потужність у ватах
Метрична кінська сила ≡ 75 кгс·м/с = 735,49875 Вт (точно)
Механічна кінська сила ≡ 33 000 фут·lbf/хв.
= 550 фут·lbf/с
 = 745,69988 Вт
Електрична кінська сила ≡ 746 Вт
Котлова кінська сила ≡ 33 475 BTU/ч = 9809,5 Вт

Для обчислення потужності двигуна в кіловатах слід використовувати співвідношення 1 кВт = 1,35962162 к. с. (1 к. с. = 0,73549875 кВт)

Історична довідка Редагувати

Люди віддавна використовували коней як джерело тяглової сили. У XVIII столітті на основі спостережень за роботою коней були проведені розрахунки, що показали, яку корисну потужність розвиває кінь за тривалої роботи. Дослідник з Англії Джон Дезаґюльє оцінив потужність коня у 44 000 футо-фунтів-сили (59,656 Дж) за хвилину (103 кгс·м/с). Інший англієць, Джон Смітон, підрахував, що кінь може виробляти 22 916 футо-фунтів-сили (31 070 Дж) за хвилину (53 кгс·м/с). Ще один англійський інженер Томас Тредголд оцінив потужність коня у 27 500 футо-фунтів-сили (37,285 Дж) за хвилину (64 кгс·м/с). Шотландський інженер і винахідник Джеймс Ватт встановив у 1782 році, що «пивоварний кінь» може виробляти 32 400 футо-фунтів (43 929 Дж) за хвилину (76 кгс·м/с).

Приблизно у 1789 році Джеймс Ватт увів термін «кінська сила», аби показати, що роботу скількох коней здатні замінити створювані ним парові машини. Зокрема стверджується, що одну з перших машин Ватта купив пивовар, щоб замінити нею коня, який приводив у дію водяну помпу. Згідно з поширеною легендою, при цьому пивовар вирішив шахраювати, обравши найсильнішого коня і змусивши його працювати на межі сил. Ватт прийняв і навіть перевищив отримане пивоваром значення, і еталоном стала саме потужність побудованої машини, незважаючи на те, що реальна потужність, яку розвиває кінь при нормальній роботі протягом тривалого часу, є значно меншою — за деякими оцінками, у півтора раза. Наступного року Джеймс Ватт і Метью Болтон стандартизували це значення потужності на рівні 33 000 футофунтів-сили (44 742 Дж) за хвилину.

У той час у Великій Британії для підняття з шахт вугілля, води й людей використовувались бочки об'ємом від 140,9 до 190,9 л. Існує одиниця об'єму барель, що ґрунтується на масі типової бочки (англ. barrel) з вантажем, яка важила 380 фунтів (1 фунт = 0,4536 кг), тобто 1 барель = 172,4 кг. Витягти таку бочку могли лише пара коней за канат, перекинутий через блок.

Зусилля, створюване середнім робочим конем упродовж 8 годин роботи, становить 15 % від його ваги, або 75 кгс при масі у 500 кг. За 8 годин кінь, розвиваючи таке зусилля, може пройти 28,8 км (2 морські милі) зі швидкістю 3,6 км/год (1 м/с). Встановивши це, Дж. Ватт дійшов висновку, що кінська вила в англійських мірах набуде виду 1 к. с. = 1/2 бареля × 2 морських милі/год = 1 барель × морська миля/год (тут барель прийнятий за одиницю сили, а не маси). Те ж саме у дрібніших одиницях становить 380 фунтів на 98,4 футів/хв, що приблизно дорівнює 846,4 Вт. Якщо заокруглити розрахунки у фунто-футах за хвилину (залишивши прискорення вільного падіння в одиницях SI, рівним 9,80665 м/с2, то 1 ват = 433,9735 фунто-футів/хв) і прийняти вантаж, який має тягнути кінь зі сталою швидкістю 1 м/с рівним 75 кг, то кінська сила дорівнюватиме 736,56 ват, що становить приблизно 320 000 фунто-футів за хвилину. Тому 1 кінську силу вважають еквівалентною 735,5 ватам.

У 1993 році Р. Д. Стівенсон і Р. Дж. Вассерсуг опублікували листування в журналі Nature, узагальнюючи вимірювання та розрахунки максимальної та постійної продуктивності коня. Посилаючись на вимірювання, проведені на ярмарку штату Айова у 1926 році, вони повідомили, що пікова потужність коня протягом декількох секунд досягала 14,9 к. с..

Здорова людина може короткочасно видавати приблизно 1,2 к. с. (0,89 кВт) і підтримувати приблизно 0,1 к. с. (0,075 кВт) необмежено довго; треновані спортсмени можуть короткочасно досягати приблизно 2,5 к. с. (1,9 кВт) і 0,35 к. с. (0,26 кВт) протягом декількох годин.

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  1. Popular Mechanics. September 1912, page 394 [ 22 травня 2021 у Wayback Machine.]
  2. ↑ Kirby, Richard Shelton (August 1, 1990). Engineering in History. Dover Publications. с. 171. ISBN 0-486-26412-2. Процитовано 13 червня 2018. 
  3. Двигатели и движители. Журнал «Наука и Техника». оригіналу за 9 вересня 2011. Процитовано 8 червня 2009. 
  4. Перельман Я. И. Физика на каждом шагу. — М.: ОГИЗ. Детгиз. — 1934. — 263 с.
  5. Popular Mechanics. September 1912, page 394 [ 2021-05-22 у Wayback Machine.]
  6. Енохович, А.С. Справочник по физике и технике. — 3-е изд., перераб. и доп. — М., 1989. — 224 с. — ISBN 5-09-000622-9.
  7. Stevenson, R. D.; Wassersug, R. J. (1993). Horsepower from a horse. Nature 364 (6434): 195. Bibcode:1993Natur.364..195S. PMID 8321316. doi:10.1038/364195a0. 
  8. Collins, E. V.; Caine, A. B. (1926). Testing Draft Horses. Iowa Agricultural Experiment Station Bulletin 240: 193–223. оригіналу за 7 червня 2020. Процитовано 6 вересня 2021. 
  9. Eugene A. Avallone et al., (ed), Marks' Standard Handbook for Mechanical Engineers 11th Edition , Mc-Graw Hill, New York 2007, ISBN 0-07-142867-4, page 9-4.
  10. Ebert, T. R. (Dec 2006). Power output during a professional men's road-cycling tour. International Journal of Sports Physiology and Performance 1 (4): 324–325. PMID 19124890. doi:10.1123/ijspp.1.4.324. 
Ця стаття не містить посилань на джерела. Ви можете допомогти поліпшити цю статтю, додавши посилання на надійні (авторитетні) джерела. Матеріал без джерел може бути піддано сумніву та вилучено. (грудень 2015)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Ki nska si la k s odinicya vimiryuvannya potuzhnosti Suchasni vcheni duzhe ridko koristuyutsya ciyeyu odiniceyu cherez yiyi neodnoznachne viznachennya ale popri ce vona nabula velikogo poshirennya osoblivo v avtomobilnij industriyi odinicya potuzhnostidKinska silaOdna mehanichna kinska sila pidnimaye 550 funtiv 250 kg na visotu 1 fut 30 48 sm za 1 sekunduZagalna informaciyaOdinicya potuzhnostiPoznachennya k s abo hpStandartnoyu odiniceyu sistemi SI dlya vimiryuvannya potuzhnosti ye vat Kinsku silu vpershe zaproponuvav Dzhejms Vatt dlya ocinki potuzhnosti parovih dviguniv Vihodili z togo sho kin mozhe pidijmati 33 000 funtiv zi shvidkistyu 1 fut na hvilinu 1 sho dorivnyuye 745 699881448 Vt dzherelo Cyu odinicyu do teper vikoristovuyut v anglomovnih krayinah poznachennya HP U yevropejskih krayinah kinska sila viznachayetsya yak 75 kgs m s sho dorivnyuye 735 49875 Vt inodi cyu velichinu nazivayut metrichnoyu kinskoyu siloyu poznachennya PS nim CV fr pk nid Isnuyut takozh inshi viznachennya kinskoyi sili Zmist 1 Spivvidnoshennya velichin 2 Istorichna dovidka 3 Div takozh 4 PrimitkiSpivvidnoshennya velichin RedaguvatiNazva Formula Potuzhnist u vatahMetrichna kinska sila 75 kgs m s 735 49875 Vt tochno Mehanichna kinska sila 33 000 fut lbf hv 550 fut lbf s 745 69988 VtElektrichna kinska sila 746 VtKotlova kinska sila 33 475 BTU ch 9809 5 VtDlya obchislennya potuzhnosti dviguna v kilovatah slid vikoristovuvati spivvidnoshennya 1 kVt 1 35962162 k s 1 k s 0 73549875 kVt Istorichna dovidka RedaguvatiLyudi viddavna vikoristovuvali konej yak dzherelo tyaglovoyi sili U XVIII stolitti na osnovi sposterezhen za robotoyu konej buli provedeni rozrahunki sho pokazali yaku korisnu potuzhnist rozvivaye kin za trivaloyi roboti Doslidnik z Angliyi Dzhon Dezagyulye ociniv potuzhnist konya u 44 000 futo funtiv sili 59 656 Dzh za hvilinu 103 kgs m s Inshij angliyec Dzhon Smiton pidrahuvav sho kin mozhe viroblyati 22 916 futo funtiv sili 31 070 Dzh za hvilinu 53 kgs m s 2 She odin anglijskij inzhener Tomas Tredgold ociniv potuzhnist konya u 27 500 futo funtiv sili 37 285 Dzh za hvilinu 64 kgs m s Shotlandskij inzhener i vinahidnik Dzhejms Vatt vstanoviv u 1782 roci sho pivovarnij kin mozhe viroblyati 32 400 futo funtiv 43 929 Dzh za hvilinu 76 kgs m s 2 Priblizno u 1789 roci Dzhejms Vatt uviv termin kinska sila abi pokazati sho robotu skilkoh konej zdatni zaminiti stvoryuvani nim parovi mashini Zokrema stverdzhuyetsya sho odnu z pershih mashin Vatta kupiv pivovar shob zaminiti neyu konya yakij privodiv u diyu vodyanu pompu 3 Zgidno z poshirenoyu legendoyu pri comu pivovar virishiv shahrayuvati obravshi najsilnishogo konya i zmusivshi jogo pracyuvati na mezhi sil Vatt prijnyav i navit perevishiv otrimane pivovarom znachennya i etalonom stala same potuzhnist pobudovanoyi mashini nezvazhayuchi na te sho realna potuzhnist yaku rozvivaye kin pri normalnij roboti protyagom trivalogo chasu ye znachno menshoyu za deyakimi ocinkami u pivtora raza 4 5 Nastupnogo roku Dzhejms Vatt i Metyu Bolton standartizuvali ce znachennya potuzhnosti na rivni 33 000 futofuntiv sili 44 742 Dzh za hvilinu 2 U toj chas u Velikij Britaniyi dlya pidnyattya z shaht vugillya vodi j lyudej vikoristovuvalis bochki ob yemom vid 140 9 do 190 9 l Isnuye odinicya ob yemu barel sho gruntuyetsya na masi tipovoyi bochki angl barrel z vantazhem yaka vazhila 380 funtiv 1 funt 0 4536 kg tobto 1 barel 172 4 kg Vityagti taku bochku mogli lishe para konej za kanat perekinutij cherez blok Zusillya stvoryuvane serednim robochim konem uprodovzh 8 godin roboti stanovit 15 vid jogo vagi abo 75 kgs pri masi u 500 kg Za 8 godin kin rozvivayuchi take zusillya mozhe projti 28 8 km 2 morski mili zi shvidkistyu 3 6 km god 1 m s Vstanovivshi ce Dzh Vatt dijshov visnovku sho kinska vila v anglijskih mirah nabude vidu 1 k s 1 2 barelya 2 morskih mili god 1 barel morska milya god tut barel prijnyatij za odinicyu sili a ne masi Te zh same u dribnishih odinicyah stanovit 380 funtiv na 98 4 futiv hv sho priblizno dorivnyuye 846 4 Vt Yaksho zaokrugliti rozrahunki u funto futah za hvilinu zalishivshi priskorennya vilnogo padinnya v odinicyah SI rivnim 9 80665 m s2 to 1 vat 433 9735 funto futiv hv i prijnyati vantazh yakij maye tyagnuti kin zi staloyu shvidkistyu 1 m s rivnim 75 kg to kinska sila dorivnyuvatime 736 56 vat sho stanovit priblizno 320 000 funto futiv za hvilinu Tomu 1 kinsku silu vvazhayut ekvivalentnoyu 735 5 vatam 6 U 1993 roci R D Stivenson i R Dzh Vassersug opublikuvali listuvannya v zhurnali Nature uzagalnyuyuchi vimiryuvannya ta rozrahunki maksimalnoyi ta postijnoyi produktivnosti konya 7 Posilayuchis na vimiryuvannya provedeni na yarmarku shtatu Ajova u 1926 roci voni povidomili sho pikova potuzhnist konya protyagom dekilkoh sekund dosyagala 14 9 k s 8 Zdorova lyudina mozhe korotkochasno vidavati priblizno 1 2 k s 0 89 kVt i pidtrimuvati priblizno 0 1 k s 0 075 kVt neobmezheno dovgo trenovani sportsmeni mozhut korotkochasno dosyagati priblizno 2 5 k s 1 9 kVt 9 i 0 35 k s 0 26 kVt protyagom dekilkoh godin 10 Div takozh RedaguvatiKoniPrimitki Redaguvati Popular Mechanics September 1912 page 394 Arhivovano 22 travnya 2021 u Wayback Machine a b v Kirby Richard Shelton August 1 1990 Engineering in History Dover Publications s 171 ISBN 0 486 26412 2 Procitovano 13 chervnya 2018 Dvigateli i dvizhiteli Zhurnal Nauka i Tehnika Arhiv originalu za 9 veresnya 2011 Procitovano 8 chervnya 2009 Perelman Ya I Fizika na kazhdom shagu M OGIZ Detgiz 1934 263 s Popular Mechanics September 1912 page 394 Arhivovano 2021 05 22 u Wayback Machine Enohovich A S Spravochnik po fizike i tehnike 3 e izd pererab i dop M 1989 224 s ISBN 5 09 000622 9 Stevenson R D Wassersug R J 1993 Horsepower from a horse Nature 364 6434 195 Bibcode 1993Natur 364 195S PMID 8321316 doi 10 1038 364195a0 Collins E V Caine A B 1926 Testing Draft Horses Iowa Agricultural Experiment Station Bulletin 240 193 223 Arhiv originalu za 7 chervnya 2020 Procitovano 6 veresnya 2021 Eugene A Avallone et al ed Marks Standard Handbook for Mechanical Engineers 11th Edition Mc Graw Hill New York 2007 ISBN 0 07 142867 4 page 9 4 Ebert T R Dec 2006 Power output during a professional men s road cycling tour International Journal of Sports Physiology and Performance 1 4 324 325 PMID 19124890 doi 10 1123 ijspp 1 4 324 Cya stattya ne mistit posilan na dzherela Vi mozhete dopomogti polipshiti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno gruden 2015 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Kinska sila amp oldid 39971591