زومیت/ درحالی‌که واحد اسب‌بخار برای سنجش توان براساس نیروی یک اسب تعریف شده است، اسب واقعی در اوج فعالیت می‌تواند خیلی بیشتر از یک اسب بخار قدرت تولید کند.

از نگاه افراد ناآشنا با مفاهیم علمی، ممکن است به نظر برسد که توان یک اسب‌بخار قاعدتاً باید با توان یک اسب برابری کند. اما در کمال شگفتی یک اسب در واقع می‌تواند در مدت زمانی کوتاه، توانی بسیار بیشتر از یک اسب‌بخار تولید کند. برخی برآوردها نشان می‌دهند که اسب درحال یورتمه‌رفتن یا کشیدن بار می‌تواند به‌طور موقت بین ۱۲ تا نزدیک به ۱۵ اسب‌بخار توان مکانیکی تولید کند.

اسب بخار چیست؟

اسب‌بخار (Horsepower) واحدی برای اندازه‌گیری توان (Power) است؛ یعنی نرخ انجام کار یا مصرف انرژی در هر ثانیه را توصیف می‌کند. این واحد معمولاً برای بیان قدرت موتور خودروها به‌کار می‌رود؛ اما به‌طور کلی می‌توان آن را برای اندازه‌گیری توان هر منبع انرژی، ازجمله عضلات حیوانات نیز به‌کار برد.

طبق تعریف دانشنامه بریتانیکا، یک اسب‌بخار در سیستم واحدهای انگلیسی برابر است با مقدار توانی که برای بلندکردن یک جرم ۵۵۰ پوندی (تقریباً ۲۴۹ کیلوگرم) به ارتفاع یک فوت (۰٫۳ متر) در یک دقیقه لازم است. این مقدار معادل ۳۳هزار فوت-پوند در دقیقه یا نزدیک به ۷۴۵ وات در سیستم متریک است.

واحد اسب بخار در حوالی سال ۱۷۸۰ توسط جیمز وات، مهندس اسکاتلندی، ابداع شد تا بتواند خروجی موتورهای بخار را با توان یک اسب مقایسه کند. وات که فروشنده موتورهای بخار بود، به‌دنبال راهی برای تبلیغ محصولش در بازاری بود که هنوز به اسب وابسته بود. با تعریف واحد اسب‌بخار، توانست مزایای استفاده از موتور بخار را نشان دهد و صاحبان آسیاب‌ها را قانع کند که اسب‌ها را کنار بگذارند.

آیا واقعاً توان یک اسب فقط یک اسب بخار است؟

پاسخ کوتاه این است که خیر. وات از محاسباتی نه‌چندان دقیق استفاده کرد که مبتنی بر کشیدن چرخ آسیاب توسط یک اسب درطول چهار ساعت بود. او برآورد کرد که اسب حدوداً معادل ۲۴۹ کیلوگرم را به‌اندازه یک فوت در هر ثانیه جابه‌جا می‌کند. اما این عدد، حداکثر توان اسب نیست و در واقع میانگینی از توان یک اسب درطول یک روز کاری کامل محسوب می‌شود.

در واقعیت، حداکثر توان مکانیکی یک اسب بسیار بیشتر از یک اسب‌بخار است و می‌تواند از ۱۲ اسب‌بخار هم فراتر برود. این عدد از پژوهشی در مجله نیچر در سال ۱۹۹۳ به‌دست آمده است. در این پژوهش، دو دانشمند محاسبه کردند که حداکثر توان مکانیکی پایدار در هر کیلوگرم از عضله بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ وات است.

پژوهشگران تخمین زدند که حدود ۴۵ درصد از جرم بدن اسب را عضله اسکلتی تشکیل می‌دهد، اما هنگام دویدن، فقط ۳۰ درصد از این عضلات فعال می‌شود. اگر یک اسب با وزن ۶۰۰ کیلوگرم را درنظربگیریم، به‌صورت نظری می‌تواند ۱۸هزار وات توان تولید کند. با درنظرگرفتن اینکه یک اسب‌بخار حدود ۷۴۵ وات است، این اسب می‌تواند تا ۲۴ اسب‌بخار تولید کند. گرچه، خود پژوهشگران می‌نویسند که این عدد احتمالاً اغراق‌آمیز است. آن‌ها با استناد به داده‌های تاریخی، باور دارند که یک اسب آماده و قوی می‌تواند بین ۱۲ تا ۱۴٫۹ اسب‌بخار تولید کند.

در بخشی از مقاله آمده است: «کالینز و کین به داده‌هایی از مسابقه کشیدن بار توسط اسب‌ها در نمایشگاه ایالتی آیووا در سال ۱۹۲۵ اشاره کرده‌اند که نشان می‌دهد حداکثر توان مکانیکی یک اسب بین ۱۲ تا ۱۴٫۹ اسب‌بخار است. این تلاش فقط چند ثانیه طول کشید و احتمالاً برآوردی واقع‌گرایانه از عملکرد حداکثری یک اسب است.»

امروزه میانگین قدرت خودروهای معمولی بین ۱۸۰ تا ۲۰۰ اسب‌بخار است، در حالی‌که یک خودروی مسابقه‌ای فرمول یک با موتور توربوشارژ می‌تواند از هزار اسب‌بخار هم فراتر برود.