Pourquoi le cheval vapeur ?

James watt inventa la machine à vapeur vers 1780.

Mais quelle puissance cette machine delivre t elle ?

A cette époque, le cheval était utilisé très couramment, avant de perdre de l’intérêt face aux avancés et progrès de la propulsion mécanique.
Il réalisa des expériences pour montrer qu’un cheval soulevait une masse de 75Kg, à 1 mètre de hauteur, en 1 seconde.

Vers 1870-1880, il fallait 16500 chevaux pour entretenir les 38 lignes de tramways de Paris.

Une machine à vapeur étant capable de soulever autant dans le même temps avait donc une puissance de 1 Cheval Vapeur.

la formule mathématique que nous connaissons tous :

P = m⋅g⋅v

P : Puissance en watt
m : masse en Kg
g : accélération de la pesanteur en mètre/seconde²; au niveau de la mer
v : vitesse en mètre/seconde

donc 1 Cheval lève 75Kg d’ 1metre en 1 seconde -& 1Ch =  75*9.806*1= 735,5Watt

L’unité officielle de la puissance, l’unité faisant partie du Système International d’Unités est le watt, et non le ch (cheval vapeur).

Le cheval vapeur ( ch ) n’a pas la même puissance que son cousin anglais, le horse power ( hp )
Pourquoi n’ont ils pas la même valeur ?

reprenons :

Pour le système métrique (francais entre autre), nous avons

P = m⋅g⋅v

P : Puissance en watt
m : masse en Kg
g : accélération de la pesanteur en mètre/seconde²; au niveau de la mer
v : vitesse en mètre/seconde

Pour le système impérial, les anglo-saxons, nous avons

P = m⋅g⋅v

P : Puissance en watt
m : masse en livre (1livre = 0.4536Kg)
g : accélération de la pesanteur en mètre/seconde²; au niveau de la mer
v : vitesse en pieds/seconde ( 1 pied = 0.3048m)
Les anglos-saxons se sont basés sur un poids de 550livres, une vitesse de 10 pieds par seconde, la même gravité que nous.

nous avons donc P= (550*0.4536)*(10*0.3048)*9.806=745Watts

1 hp (horse power) équivaut donc à 745watts
contre
1 ch (cheval vapeur) pour 735watts

Formidable.

Il faut donc préciser de quelle puissance on parle, ou simplement utiliser le watt.
Vous comprenez peut être mieux pourquoi les motos sont affichée en terme de KiloWatt et non en Cheval Vapeur.

Voyons voir si tout le monde a compris.

P, puissance
m, masse (à deplacer)
g, la pesanteur, indépendant de notre volonté
v, vitesse

Plus j’ai de puissance, plus je peux déplacer de masse sur 1 mètre en 1 seconde.
Plus j’ai de puissance, plus je peux déplacer vite une masse donnée sur 1 mètre.
etc etc

Alors, il vaut mieux quoi ?
Une moto puissante mais lourde ou une moto peu puissante et légère.
Tout le monde connait la réponse
Il vaut mieux une moto légère ET puissante.

Et donc pour aller vite, il faut de la puissance et un poids modéré

v=p/(m*g)

Mais on n’utilisera pas cette formule pour calculer la vitesse d’une moto.
Il faut prendre en compte le nombre de tours / minutes du moteurs, les rapports de démultiplication, le périmètre du pneu, les frottements…