One Horsepower — What Watt Actually Measured
À gauche, un manège à chevaux : des bêtes attelées à des bras, marchant en cercle pour remonter un cuffat du puits d'une mine. À droite, une des machines à vapeur de Watt faisant exactement le même travail au même rythme. Un seul curseur donne la puissance nominale de la machine en chevaux, et le manège reçoit précisément ce nombre de chevaux. C'est la définition même de l'unité, transformée en machine que l'on règle.
Comment utiliser cette simulation
- « Puissance nominale de la machine » — l'unique curseur, de 1 à 8 ch. Le manège gagne ou perd un cheval, un bras et un trait à chaque cran.
- Faites glisser sur la scène pour faire le tour du carreau de mine.
Ce qu’il faut observer
- La même puissance écrite de quatre façons : watts, kilowatts, chevaux, et les livres-force-pieds par minute de Watt lui-même.
- Ajoutez un cheval et 2446 N de plus montent dans le puits — au même pied par seconde constant, jamais plus vite.
- Les deux cuffats restent au même niveau pendant toute la remontée : c'est la comparaison que Watt voulait rendre possible à ses clients.
- La ligne de vérification P = Fv redonne exactement la puissance nominale, parce que la définition même de l'unité est une force multipliée par une vitesse.
La physique derrière
Quand Watt est venu vendre ses machines, ses clients savaient déjà ce que leur coûtait un attelage de chevaux et ce qu'il pouvait déplacer : il a donc exprimé ses machines dans la même monnaie. Il a défini un cheval-vapeur comme un débit de travail de 33 000 livres-force-pieds par minute — 550 lbf·ft chaque seconde — soit 550 × 4,448 N × 0,3048 m/s = 745,7 W, environ 746 W. Ici, les deux machines élèvent 2446 N par cheval à 0,3048 m/s, de sorte que P = Fv redonne la puissance nominale par construction. Ce qu'il faut retenir, c'est que le cheval-vapeur est une convention de comparaison, non la mesure d'un animal donné : les chevaux réels se situent au-dessus comme au-dessous.