TLDR: Jeden kůň má mezi 1 až 15 koňskými silami – ale obvykle to v praxi znamená jenom 1 koňskou sílu, pokud výkon zprůměrujeme na typický den. Zdroj třeba tuna.

Už od dob, kdy jste jako děti koukali na reklamy na auta, nejspíše řadu z vás škrábe na hlavě otázka, kolik koňských sil pod kapotou bouráků vlastně reprezentuje počet skutečných čtyřnožců. Odpověď na to je nečekaně složitější, ale byť 1 koňská síla nemusí být ekvivalentní 1 koni… V praxi je to nejtypičtější příklad!

Reklamní vynález

Abychom se dostali koňské síle na kobylku, musíme si popsat, co přesně je koňská síla a kde se vzala. Jako veličinu ji vytvořil tvůrce revolučního parního stroje inženýr James Watt. Koňská síla samotná je tak veličina určená k měření výkonu parního stroje.

Watt sám parní stroj nevymyslel, ovšem jím zdokonalená konstrukce stroje byla mnohem účinnější než předchozí konstrukce a vyžadovala mnohem méně paliva. Proto vyvinul koňskou sílu jako způsob, jak zákazníkům, kteří ještě nepřešli z koní na parní stroje, ukázat, že je to dobrá investice. Ano, koňská síla je v podstatě reklamní vynález!

K tomuto účelu Watt vypočítal, že během průměrného pracovního dne by kůň dokázal otočit 24 stop (byl to Skot…) dlouhé mlýnské kolo přibližně 2,5krát za minutu. Výkon je definován jako práce vykonaná za jednotku času, přičemž práce je mírou předané energie, která se vypočítá vynásobením působící síly ujetou vzdáleností.

Zaokrouhlený odhad

Watt, který je paradoxně jmenovcem jednotky výkonu v metrické soustavě, při tom odhadl, jakou silou kůň otáčel mlýnským kolem. Číslo, které získal, je navíc pouze zaokrouhlený – vyšlo mu každopádně, že je jedna koňská síla 33 000 stop za minutu. To se přibližně rovná 746 wattům (W nebo joulům za sekundu). Existuje i o něco modernější metrická koňská síla činící přibližně 735 W.

V roce 1993 publikovali biologové R. D. Stevenson a R. J. Wassersug v Nature dopis, v němž odhadli maximální výkon, který může kůň vyvinout. Předchozí studie ukázaly, že maximální udržitelný mechanický výkon na kilogram svalu se pohybuje mezi 100 a 200 W. Při použití dolní hranice vypočítali teoretický maximální výkon 18 000 W, tedy přibližně 24 koňských sil. To ale neznamená, že 1 koňská síla = až 24 koní!

Když se totiž vědátoři podívali na údaje z Iowského státního veletrhu z roku 1925, zjistili, že reálná hodnota je mnohem nižší. Vypočítali, že během krátké doby může kůň vyvinout až 14,9 koňské síly. Nicméně, kůň tuto energii není s to vydávat pořád, takže pracuje-li průměrnou šichtu rozloženou na 8 až 10 hodin, typicky vydává 1 kůň energii přibližně ekvivalentní… 1 koňské síle.

Energie fosilu

To obratem také znamená, že ani maximální síla vozů na stovky koňský sil není automaticky vždy stejná. Vozidla se opotřebovávají, jejich efektivita se snižuje, a tak ani maximální výkon aut není nutně totéž, co vidíte v reklamách, ale klesá v průběhu doby. Přesto je znát, že energie moderního spalovacího motoru, potažmo energie fosilních paliv, je typicky několikařádově vyšší než dřívější energie hrubé síly. Tak fascinující síla se ukrývá v jediné nádrži benzínu!

Ještě více tato síla vynikne, srovnáme-li koňskou sílu se silou lidí. Výkon, s jakou je člověk sto pracovat, je odhadována na přibližně 75 wattů, což je asi jedna desetina koňské síly. Jinými slovy, k vykonání práce jednoho koně je zapotřebí deseti silných mužů. Průměrný vůz, i pokud jde o rozhrkanou kraksnu jako z reklamy na vyloučené čtvrti, tak podává pořád mnohonásobně více výkonu, než kolik zvládne typická parta kamarádů. A právě díky této síle změnila průmyslová revoluce svět do podoby, v jaké ho známe dnes!

[Ladislav Loukota, JRN]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je hatemail@vedator.org