Ar vienas arklys turi vieną arklio galią? Kas yra ta „arklio galia“ yra apskritai?

Nors iš pradžių gali pasirodyti logiška, kad viena arklio galia turėtų būti lygi galiai, kurią generuoja vienas arklus, tačiau tai nėra tiesa. Iš tiesų maksimali vieno arklio galia gali būti net 15 arklio galių (tų, kuriomis matuojama automobilio variklio galia), o žmogaus – vos truputėlį daugiau nei viena arklio galia. Tiesa, sportininkų gali būti ir dar didesnė, štai „Tour de France“ varžybose varžybose besivaržantys dviratininkai išvysto 1,2 arklio galios, o tai trunka apie 15 sekundžių, o 0,9 arklio galios – apie minutę laiko.

Taigi, „arklio galios“ apibrėžimas tikrai gali būti klaidinantis, tačiau J.Wattas turėjo savo motyvų sugalvodamas tokį pavadinimą. Kai J.Wattas atliko patobulinimus savo garo varikliui, jis norėjo įtikinti žmones juos pirkti, tačiau jei jis būtų pasakęs, kad jo variklis per trumpa laiko tarpą sugeneruoja tiek galios, kaip vienas arklys – niekas to variklio nebūtų pirkę, nes dauguma žmonių tuo metu jau ir taip turėjo arklius. Vietoje to, jis palygino savo variklį su darbu, kurį arklys gali padaryti per dieną ir pasakė, kad jo variklis turi ne vieną, o 10 arklio galių.

Taip jo išradimas iš karto tapo patrauklesnis ir nors J.Wattas iškraipė tiesą – iš tiesų jis nemelavo. Taip, maksimali vieno arklio galia gali siekti iki 15 arklio galių, tačiau jeigu paimtume skleidžiamos arklio galios vidurkį per visą dieną, ši galia nukrenta vos iki 1 arklio galios. Šį kiekį J.Wattas apibrėžė kaip darbo kiekį, reikalingą arkliui ištraukti 68 kilogramų svorį iš 67 metrų gylio duobės. Palyginimui, žmogaus galios vidurkis per dieną siekia 100 vatų. Taigi, J.Wattas nusprendė palyginti savo variklį, kuris galėjo palaikyti pastovią galią visą dieną su per visą dieną arklio generuojamos galios vidurkiu.

Tiesa, perkant automobilį jo dokumentuose būna rašomi du skaičiai, susiję su variklio generuojama galia: arklio galios ir sukimo momentas. Europoje šie skaičiai nurodomi kaip kilovatai ir niutonmetrai. Tuo tarpu Šiaurės Amerikoje jie matuojami arklio galiomis ir jėgos svarais iš pėdos. Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų rodiklių yra tas, kad arklio galios yra galios matas, kuriuo nurodomas energijos kiekis, perduodamas per tam tikrą laiko tarpą, o štai niutonmetrai yra sukimo momento matas, kuriuo matuojama sukimosi jėga, kuri neturi laiko vieneto. Tarptautinėje matavimų sistemoje 1 vatas yra 1 džiaulis per 1 sekundę.

Dar vienas skirtumas tarp galios ir sukimo momento – arklio galios yra skleidžiama energija per tam tikrą laiko tarpą, kai sukimo momentas atsiranda iškart. Jeigu šiuos du matus lygintume automobilių kontekste, tai reikštų, kad daug galios turintis automobilis turės didesnį maksimalų greitį nei toks pat automobilis su mažiau arklio galių. Tuo tarpu didelį sukimo momentą turintis automobilis galės pajudėti iš vietos greičiau, nei toks pat automobilis su mažesniu sukimo momentu, kadangi pirmojo momentinė galia bus aukštesnė.

Parengta pagal „Energy Education“.