Sina küsid, AHHAA vastab: Mis on hobujõud ja kuidas see autos toimib?

Vastab AHHAA teadustoimetaja Üllar Kivila.

Hobujõud on vanaaegne viis väljendamaks mingi masinavärgi (või inimese, hobuse või mille iganes muu) võimsust, st kui kiiresti see mingi töö tegemisega hakkama saab. Hobujõudude kontekstis võib selleks tööks olla näiteks veskikivide ringiajamine või tõlla kiirendamine mingi kiiruseni. Mida tugevam hobune või võimsam mootor, seda kiiremini see töö tehtud saab.

Tänapäeval kasutatakse samal eesmärgil mõõt­ühikuna vatte. Suvalise hulga hobujõude saab esitada vattides lihtsa arvutusega:
          

          võimsus(W) = 735,5 x võimsus(hj)

või vastupidi:
          

          võimsus(hj) = võimsus(W) / 735,5

Üks hobujõud on seega võrdne pisut üle 700 vatiga – see on näiteks umbes pool tavalise koduse keedukannu või mikrolaineahju võimsusest (tavaliselt umbes 1500 W) või umbes kümmekond laes põlevat hõõgpirni (60-80 W pirnide puhul).

Miks just selline arv? Lihtne vastus on, et mõningaid lihtsustusi tehes on see ühe keskmise hobuse võime tööd teha. Täpsemalt, üks keskmine hobune suudab ühe sekundiga tõsta ühe meetri kõrgusele umbes 75-kilogrammise raskuse ning selleks vajalik võimsus on umbes 735 vatti.

Reaalsus on muidugi keerulisem ning kõik hobused pole ühesugused, seega on tegemist lihtsalt vanaaegse piltliku võrdlusega, mis võeti kasutusele eesmärgiga võrrelda uute aurumasinate võimsust varasemate põhiliste töötegijate – hobustega. Masinate maailmas on hobujõud sisuliselt vastus küsimusele: kui mitu keskmist hobust oleks vaja, et teha mingi etteantud töö sama kiiresti.

Tänapäeval on hobujõud üsna vähese kasutusega ühik, aeg-ajalt kohtab seda näiteks automootorite võimsuse juures. Siis võib seda lugeda nii, et kui autol mootor ei töötaks ja selle ette oleks rakendatud näiteks 20 hobust, siis suudaks see rakend kiirendada sama kiiresti kui sama auto töötava 20-hobujõulise mootoriga.

Mõned huvitavad võrdlused:

• Inimene suudab püsivalt arendada umbes 0,1 hobujõudu, kuid lühiajaliselt isegi üle ühe või hea treenituse korral 2 või 3.
• Sama kehtib ka hobuste endi kohta – 1 hobujõud on võimsus, mida keskmine hobune suudab püsivalt arendada, lühiajaliselt võib ka üks hobune suuta 10–15 hobujõudu.
• Aastas tarbitakse Eestis kokku umbes 8–9 TWh elektrienergiat. See teeb 1,3 miljoni inimese kohta aasta keskmiseks tarbimisvõimsuseks enam-vähem ühe hobujõu (690–770 W inimese kohta aasta keskmisena). Nii võib öelda, et iga eesti inimese keskmise elektritarbimise katmiseks peaks üks hobune 24/7 tööd rabama.

Pildi allikas: https://en.wikipedia.org/wiki/Horsepower