Cal putere

Cal putere
Ilustrare a definiției unității de măsură „cal putere”
Nume	cal putere
Mărime	Putere
Unitatea în SI	735,49875 de wați

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

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. și standardizată de James Watt and Matthew Boulton în anul următor.

Definiție

În sistemul anglo-saxon

Pe baza valorii stabilite de Watt, a accelerației gravitaționale de g_n=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 - din engleză Horse Power - 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

Definiția în sistemului metric este puterea dezvoltată pentru a ridica un corp de 75 kg la înălțimea de un metru, în timp de o secundă, rezultând:

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

Rotunjit, 1 CP ≈ 735,5 W ≈ 736 W