Horsepower

L'horsepower, indicato con il simbolo hp e anche conosciuto come cavallo vapore britannico, è un'unità di misura della potenza meccanica. In questo articolo vedremo come si definisce l'horsepower e qual è il suo legame con il cavallo vapore europeo per poi imparare a convertire l'hp in altre unità di misura della potenza.

 

Definizione di horsepower

 

Un horsepower corrisponde alla potenza necessaria per sollevare un peso di circa 33000 libbre forza alla velocità di 1 piede al minuto.

 

Il cavallo vapore britannico venne introdotto da James Watt per definire la potenza dei primi motori a vapore che andavano, pian piano, a sostituire i cavalli.

 

È assai curioso il fatto che, contrariamente a quanto si potrebbe pensare, 1 horsepower non corrisponde alla potenza effettiva sviluppata da un cavallo. 1 cavallo adulto da corsa riesce infatti a sviluppare, in media, una potenza compresa tra i 10 e gli 11 horsepower!

 

Badate bene a non confondere il cavallo vapore europeo (indicato in Italia con il simbolo CV) con l'horsepower. Entrambe sono unità di misura della potenza, ma sono ben distinte. Nel paragrafo successivo vedremo con esattezza a quanti cavalli vapore corrisponde 1 hp.

 

Conversioni horsepower

 

Ora che abbiamo sotto mano la definizione di horsepower, partendo proprio da quest'ultima vediamo come si converte l'hp in altre unità di misura della potenza.

 

Horsepower - watt

 

1 hp equivale a circa 745,7 watt, ossia

 

1 \mbox{ hp } \simeq \ 745,7 \mbox{ W}

 

Per capire da dove scaturisce la relazione precedente, partiamo dalla definizione di horsepower scritta poc'anzi e convertiamo tutte le unità di misura coinvolte nelle rispettive unità di misura del Sistema Internazionale.

 

1 libbra forza equivale a 4,44822 newton;

 

1 piede corrisponde a 30,48 centimetri, ossia a 0,3048 metri;

 

1 minuto equivale a 60 secondi.

 

Quindi, ricordando che 1 hp è la potenza necessaria per sollevare 33000 libbre forza alla velocità di 1 piede al minuto, ed avendo ben presenti le equivalenze appena riportate, per ricavare il valore di un horsepower in watt procediamo come segue:

 

\begin{align*} 1 \mbox{ horsepower} \ = & \ \left(33000 \mbox{ lb}_f\right) \ \cdot \ \left(1 \ \frac{\mbox{piede}}{\mbox{min}} \right ) \\ \\ \simeq & \ (33000 \cdot 4,44822) \mbox{ N } \cdot \ \frac{0,3048\mbox{ m}}{60\mbox{ s}} \\ \\ = & \ \frac{33000 \cdot 4,44822 \cdot 0,3048}{60} \ \frac{\mbox{N}\cdot \mbox{m}}{\mbox{s}} \\ \\ = & \ 745,6996008 \ \frac{\mbox{N}\cdot \mbox{m}}{\mbox{s}}\end{align*}

 

Infine, poiché il newton•metro equivale al joule e 1 joule su secondo corrisponde a 1 watt, si ha che

 

1 \mbox{ hp } \simeq \ 745,6996008 \ \frac{\mbox{N}\cdot \mbox{m}}{\mbox{s}} \ = \ 745,6996008 \ \frac{\mbox{J}}{\mbox{s}} \ = \ 745,6996008 \mbox{ W}

 

Nelle equivalenze si è soliti approssimare questo valore alla prima cifra decimale e quindi si dice che 1 horsepower equivale a circa 745,7 watt.

 

 

Esempio

 

A quanti megawatt equivalgono 37,2 horsepower?

 

Per rispondere convertiamo dapprima gli hp in watt moltiplicando per 745,7, e successivamente passiamo dai watt ai megawatt (simbolo MW) dividendo per 1 milione

 

\\ 37,2 \mbox{ hp } \simeq \ (37,2 \times 745,7) \mbox{ W } \simeq \ 27740 \mbox{ W} \\ \\ 27740 \mbox{ W } = \ (27740 : 10^6) \mbox{ MW } = \ 0,027740 \mbox{ MW}

 

Horsepower - Cavallo vapore

 

Un horsepower equivale a 1,014 cavalli vapore europei quindi per passare dall'horsepower al CV basta moltiplicare per 1,014.

 

1 \mbox{ hp } \simeq \ 1,014 \mbox{ CV}

 

Come potete notare il fattore di conversione è molto prossimo ad 1 e ciò vuol dire che cavallo vapore britannico (hp) e cavallo vapore europeo (CV) hanno un valore pressoché coincidente. Per questo motivo, soprattutto nei calcoli approssimati, vengono considerati equivalenti.

 

 

Esempio

 

45,12 hp = ..... CV

 

Per svolgere l'equivalenza data è sufficiente moltiplicare 45,12 per 1,014 cioè

 

45,12 \mbox{ hp } \simeq \ (45,12 \times 1,014) \mbox{ CV } \simeq 45,75 \mbox{ CV}

 

 

Buon proseguimento su YouMath,

Giuseppe Carichino (Galois)

 

Lezione precedente


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