Víte, kolik koňských sil má vaše auto? A dokážete odpovědět i na otázku, kolik koňských sil má průměrný kůň?

‚Parní stroj, úžasné síly stroj‘

Koňská síla (značka HP, z anglického horsepower) je stará fyzikální jednotka výkonu. Zavedl skotský vynálezce a konstruktér James Watt. Ve dvacátém století ji nahradila jednotka, která je pojmenována po něm – watt. Avšak koňská síla nezmizela, dodnes se používá pro měření výkonu automobilových a motocyklových motorů.

Běžně se přitom má za to, že HP je výkon jednoho koně. Kůň ale dokáže vyvinout výkon několikanásobně vyšší, připomíná žurnál IFL Science.

Výkon je definován jako množství práce za jednotku času. James Watt jeho jednotku zavedl v roce 1780. Měl pro to praktický důvod. Prodával své parní stroje a potřeboval vyjádřit, jak jsou výkonné.

Proč použil srovnání s koněm? Jednoduše proto, že kůň byl nejčastěji používaným zvířetem k tahu. A tím, že vymyslel jednotku koňská síla, dokázal Watt přesvědčit majitele mlýnů, aby koupili jeho parní stroje, které byly výkonnější než lichokopytníci.

Watt vycházel ze svých pozorování důlních poníků. Jednu koňskou sílu odhadoval Skot z výkonu poníka zapřaženého v žentouru, který čtyři hodiny táhl náklad o hmotnosti 180 liber (81,647 kilogramu), a přitom za hodinu ušel 144 koleček o poloměru 366 centimetrů.

Výkon poníka pak Watt násobil číslem 1,5, aby dostal výkon tažného koně. Výpočet vypadá takto:

Výslednou hodnotu Watt zaokrouhlil na 33 000 ft·lbf/min.

(Wattův výpočet se samosebou musí brát s rezervou. Libra, jednotka hmotnosti, je v něm pokládána za jednotku síly. Ve Wattových dobách navíc nebyla na světě mezinárodní soustava jednotek a libra, či stopa, měla odlišnou hodnotu podle toho, kde v nich měřilo. Výsledných 33 000 stopliber, jeden Wattův kůň byl každopádně 745,7 wattů.)

Není kůň jako kůň

Ze zmíněné definice se dá odvodit, že koňská síla se rovná 745,7 wattu (0,7457 kilowattu). (Jeden watt je přitom definován jako výkon, který je potřebný ke zvednutí tělesa o tíze jednoho newtonu do výše jednoho metru za sekundu.)

Koncem 19. století pak byla koňská síla revidována na 75 kilopondmetrů za sekundu, což odpovídá výkonu potřebnému k vyzvednutí 75kilogramového závaží do výšky jednoho metru za sekundu. 

Podle této definice se 1 HP rovná 0,735 kilowattu.

Obrázek popisující jednu koňskou sílu podle definice z konce 19. století. Kůň zvedá pětasedmdesátikilogramové závaží do výšky jednoho metru za sekundu. | zdroj: Volné dílo-Sgbeer/CC BY-SA 3.0/Wikimedia Commons

Je nicméně jasné, že výkony koní se výrazně liší, především v závislosti na plemenu. V roce 1926 Američané Caine a Collins sílu a výkon koní zevrubně studovali. Nikoli na jediném poníkovi, ale na několika plemenech koní. Dospěli při tom k závěru, že koně vyvinou výkon 12 koňských sil, tažní až 14,9.

V roce 1993 pak zkoumali fyzické dispozice koní jiní Američané, experti na anatomii a neurobiologii R . D. Stevenson a Richard Wassergug. Z výsledku jejich výzkumu, zveřejněného ve vědeckém magazínu Nature, vyplynulo, že kůň o hmotnosti 600 kilogramů by teoreticky mohl vyvinout výkon 24 koňských sil.

Tuto cifru však vědci označili za teoretickou a v závěru svého článku se přiklánějí k hodnotám uváděným Cainem a Collinsem.

Zmíněné hodnoty se výrazně odlišují od těch, ke kterým dospěl Watt. Rozdíl spočívá v tom, že Watt měřil pracovní výkon, který ke kůň schopen vyvinout po několik hodin práce u žentouru. Tento výkon zajímal majitele tažných poníků v dolech.

Caine, Collins, Stevenson a Wassergug určovali výkon okamžitý, maximální, který kůň vyvine po dobu maximálně několika desítek sekund a který je zajímavý třeba pro majitele dostihových koní. Takový výkon je pochopitelně mnohem vyšší.

Je každopádně zjevné, že automobily i motocykly svým výkonem koně překonávají. Poměřováno estetikou je však ladní lichokopytníci nechávají daleko za sebou.