إذا كنت تشتري سيارة وليست لديك خبرة في قياسات القدرة أو بيانات المركبات، فقد تشعر بالحيرة إزاء إحدى الإمكانيات الرئيسية للسيارة، ألا وهي "قوة الحصان".
واستناداً إلى هذا المصطلح، قد تفترض أنَّ الحصان الحقيقي الواحد ينتج قوة تساوي وحدة واحدة من القدرة الحصانية الميكانيكية، لكنه أمرٌ غير صحيح.
و"قوة الحصان" هو مصطلح قياس استخدمه المهندس الأسكتلندي جيمس واط في حملته التسويقية لمحركاته البخارية، وعلى الرغم من عدم دقته، فإنه كان خالداً عبر الزمن، وهو مثال قوي للكلمات التي أثرت في أذهان الناس.
إذن، ما مقدار القدرة التي يمكن أن ينتجها حصان واحد؟ وكيف بدأ مصطلح "قوة الحصان" وأصبح وحدة قياس معتمدة؟
اقرأ أيضاً
قوة الحصان
وفقاً لموقع Energy Education التابع لجامعة كالغاري الكندية، يبلغ الحد الأقصى لإنتاج الحصان الحقيقي الواحد أكثر من 15 وحدة حصان ميكانيكي.
في حين أننا إذا أردنا إطلاق مصطلح أكثر واقعية فعلينا أن نختار "القدرة البشرية"، إذ إن قدرة الإنسان السليم يمكنها إنتاج نحو وحدة واحدة من قوة الحصان الميكانيكية.
اقرأ أيضاً
من أين جاء مصطلح "قوة الحصان"؟
ظهر هذا المصطلح لأول مرة في أواخر القرن الـ18 على لسان جيمس واط، الذي أراد وفقاً لما ذكره موقع Live Science، أن يسوّق من خلاله محركاته البخارية، فبما أن الناس في تلك الفترة كانت تستخدم الأحصنة في حياتها اليومية، فأراد واط أن يقارن محركاته بشيء مألوف فاختار الحصان كدليل على القوة والتحمل.
ومع ذلك، فقد استغرق الأمر بعض الوقت لاستبدال قوة الخيول بقوة حصان ميكانيكية.
ففي القرن التاسع عشر كانت الخيول عبارة عن آلات حية كما يقول المؤرخ كلاي ماكشين، فقد استخدمت في توصيل البضائع ونقل الركاب وتوزيع المواد الغذائية ونقل الشرطة وعمال الإطفاء وأطباء الإسعاف.
ويضيف المؤرخ أنّه من منظور بيئي كان الارتباط بين الحصان والإنسان تكافلياً.
أما أوائل القرن العشرين، فقد كانت هناك مشكلات كثيرة بسبب الاستخدام الكثير للخيول، ففي عام 1872 احترقت المنطقة التجارية في بوسطن ولم تتمكن الأحصنة من سحب محركات ضخ المياه التابعة للإطفاء، بسبب أنها كانت مريضة. وفي عام 1880 تمت إزالة نحو 15 جثة للأحصنة من شوارع نيويورك، وفقاً لما يقوله موقع Daily Jstor، وهي جميعها أسباب جعلت الناس يفكرون باستخدام المحركات البخارية.
لماذا تم قياس قدرة المحرك بقوة الحصان؟
وفقاً للموسوعة البريطانية Britannica، قرَّر واط الاعتماد على ملاحظاته وليس الدراسات والأرقام.
ونصت نظرية واط على أن الحصان يمكنه تدوير عجلة الطاحونة 144 مرة في إطار زمني يبلغ 60 دقيقة.
خرجت قوة الحصان إلى 33000 قدم – lbf / دقيقة. وبعبارات بسيطة، توصل واط إلى أن الحصان الواحد يجر نحو 14 كيلوغراماً لمسافة متر في الدقيقة، ومن هنا، نشأت وحدة "قوة الحصان"، وفقاً لموقع Car From Japan.
لم يهتم جيمس واط كثيراً بدقة القياس، لكنه سلّط الضوء فقط على التحسينات الجذرية في الإنتاجية التي سيشهدها المشترون في حال استخدموا محركاته البخارية بدلاً من الخيول.
فكانت آلاته بالفعل أكثر قوة واعتمادية من الخيول، لذا لم يكترث كثيرون بالتحقّق من صحة حساباته حينها.
هذا الاختراع، كما نعلم جميعاً، أحدث ثورة في كل من الصناعة والنقل، وأدى في النهاية إلى ظهور السفن البخارية والقاطرات.
وجيمس واط هو مهندس أسكتلندي، كان يعمل في شبابه عند صانع أدوات منزلية بلندن، ثم عاد إلى غلاسكو ليعمل في مهنته.
وقد كان واط على علاقة صداقة قوية مع الفيزيائي جوزيف بلاك مكتشف الحرارة الكامنة، وكان لهذه الصداقة أثر هام في توجيه واط إلى الاهتمام بالطاقة التي يمكن الاستفادة منها من البخار كقوة محركة.
وقد حصل واط على عدد من براءات الاختراع، منها الحركة المعروفة بترس الشمس والكوكب وقاعدة التمدد والمحرك المزدوج والحركة المتوازية، وجميع هذه الاختراعات تدخل ضمن المحركات البخارية، وقد سميت وحدة القدرة باسم واط تخليداً له.
قد يهمك أيضاً: ساهم في اختراعه علماء كُثر لكن الفضل الأكبر كان لمزارع شاب يعمل بحقل بطاطس.. قصة اختراع "التلفزيون"