Đã sang thế kỷ 21, vì sao người ta vẫn dùng sức ngựa để đo công suất?

Nhiều mẫu xe hơi hiện đại ngày nay vẫn sử dụng đơn vị mã lực để thể hiện sức mạnh của động cơ. Trên thực tế, mã lực vẫn được coi là một thông số kỹ thuật quan trọng để người mua xem xét và lựa chọn loại xe phù hợp, vì nó chính là thông số thể hiện trực tiếp đến hiệu suất của động cơ.

Bất chấp việc sử dụng sức ngựa trong thế kỷ 21 bị nhiều người xem là "lỗi thời", những câu hỏi về mã lực như một con ngựa có thể sản xuất bao nhiêu mã lực, hay mã lực chính xác thế nào, vẫn là điều được nhiều người quan tâm.

Mã lực là gì? Được sử dụng từ khi nào?

Mã lực - hay sức ngựa (viết tắt là HP - Horse Power) là một đơn vị dùng để đo công suất. Nó được định nghĩa là công cần thiết để nâng một khối lượng 75 kg lên cao 1 mét trong thời gian 1 giây hay 1HP = 75 kgm/s.

Để chuyển đổi nhanh chóng giữa các đơn vị "mã lực" và "kW" (kilô watt), người ta hay dùng các hệ số tương đối như sau:

Theo trang web Giáo dục Năng lượng của Đại học Calgary, công suất tối đa của một con ngựa thực sự gần với 15 mã lực. Trong khi đó, công suất từ một người khỏe mạnh bình thường có thể sản sinh ra đạt xấp xỉ 1 mã lực. Do vậy, một cái tên phù hợp hơn cho đơn vị này có thể là "sức người".

Mã lực được nhắc tới lần đầu tiên vào cuối những năm 1700 bởi James Watt, một kỹ sư người Scotland. Ông còn được nhớ đến với phát minh động cơ hơi nước mang tính biểu tượng và đóng góp nhiều cho ngành công nghiệp xe hơi. Để ghi nhận, người ta đã lấy tên của ông để đặt cho đơn vị công suất vào năm 1882.

Trở lại những năm 1700, trong bối cảnh Watt đang tìm kiếm tên gọi nhằm thể hiện một cách hiệu quả tính ưu việt của các động cơ hơi nước, ông chợt nghĩ ra một đơn vị đo lường nhắc đến một thứ mà đa số mọi người quen thuộc thời bấy giờ: ngựa.

Từ quan sát cá nhân thay vì nghiên cứu khoa học, Watt xác định rằng một con ngựa kéo xe việc có thể quay bánh xe trung bình 144 lần mỗi giờ. Sử dụng con số này, ông ước tính rằng ngựa có khả năng đẩy 32.572 pound/foot mỗi phút, tương đương 14.774,41 kg/mét. Để thuận tiện hơn, ông đã làm tròn con số này lên đến 33.000 pound (14.968,55 kg), và đơn vị "mã lực" ra đời.

Thời bấy giờ, Watt không quan tâm nhiều đến độ chính xác của phép đo, mà chỉ biết rằng nó làm nổi bật những cải tiến năng suất mạnh mẽ của những động cơ hơi nước do ông chế tạo.

Kết quả là những động cơ này thực sự trở nên mạnh mẽ và đáng tin cậy hơn nhiều so với ngựa, khiến cho rất ít người đặt câu hỏi - hoặc quan tâm đến - tính xác thực của các tính toán của ông.

Đơn vị mã lực tồn tại đến tận ngày nay, và dường như chẳng ai buồn định nghĩa lại vì chúng đã trở nên quá phổ biến.