Saat ini, sudah menjadi rahasia umum bahwa istilah “tenaga kuda” mengacu pada kekuatan mesin. Kami berasumsi bahwa mobil dengan mesin 400-tenaga kuda akan lebih cepat daripada mobil dengan mesin 130-tenaga kuda. Tetapi dengan segala hormat terhadap kuda mulia, beberapa hewan lebih kuat. Mengapa, misalnya, jangan kita sesumbar tentang "tenaga sapi" atau "tenaga" mesin kami hari ini?
Insinyur Skotlandia James Watt tahu dia memiliki hal yang baik untuknya pada akhir 1760-an ketika dia datang dengan versi yang sangat ditingkatkan dari mesin uap pertama yang tersedia secara komersial Thomas Newcomen telah dirancang pada 1712. Dengan menambahkan kondensor terpisah, desain Watt menghilangkan siklus pendinginan dan pemanasan kembali batu bara konstan yang diperlukan oleh mesin uap Newcomen.
Selain sebagai penemu ulung, Watt juga seorang realis yang berdedikasi. Dia tahu bahwa untuk berhasil dari kecerdikannya, dia harus benar-benar menjual mesin uap barunya - kepada banyak orang.
Jadi, Watt kembali bekerja, kali ini untuk "menemukan" cara sederhana untuk menjelaskan kekuatan mesin uapnya yang ditingkatkan dengan cara yang mudah dipahami oleh pelanggan potensial.
Mengetahui bahwa kebanyakan orang yang memiliki mesin uap Newcomen menggunakannya untuk tugas-tugas yang melibatkan menarik, mendorong, atau mengangkat benda berat, Watt mengingat sebuah bagian dari buku awal di mana penulis telah menghitung output energi potensial dari "mesin" mekanik yang dapat digunakan untuk menggantikan kuda untuk pekerjaan seperti itu.
Dalam bukunya 1702 Teman Penambang, Penemu dan insinyur bahasa Inggris Thomas Savery telah menulis: "Sehingga sebuah mesin yang akan menaikkan air sebanyak dua kuda, bekerja bersama pada satu waktu dalam pekerjaan seperti itu, dapat dilakukan, dan untuk itu harus selalu dipelihara sepuluh atau dua belas kuda untuk melakukan hal yang sama. Lalu saya katakan, mesin seperti itu dapat dibuat cukup besar untuk melakukan pekerjaan yang diperlukan dalam mempekerjakan delapan, sepuluh, lima belas, atau dua puluh kuda untuk terus dipelihara dan disimpan untuk melakukan pekerjaan seperti itu... "
Setelah melakukan beberapa perhitungan yang sangat kasar, Watt memutuskan untuk mengklaim bahwa hanya satu dari mesin uapnya yang ditingkatkan dapat menghasilkan tenaga yang cukup untuk menggantikan 10 kuda yang menarik kereta - atau 10 "tenaga kuda."
Voila! Ketika bisnis mesin uap Watt melonjak, para pesaingnya mulai mengiklankan kekuatan mesin mereka di "tenaga kuda," sehingga menjadikan istilah itu ukuran standar kekuatan mesin yang masih digunakan sampai sekarang.
Pada 1804, mesin uap Watt telah menggantikan mesin Newcomen, yang mengarah langsung ke penemuan lokomotif uap pertama.
Oh, dan ya, istilah "watt," sebagai satuan standar pengukuran daya listrik dan mekanik yang muncul hampir setiap bola lampu yang dijual hari ini, dinamai untuk menghormati James Watt yang sama pada tahun 1882.
Watt Melewatkan 'Horsepower' Sejati
Dalam peringkat mesin uapnya di "10 tenaga kuda," Watt telah membuat sedikit kesalahan. Dia mendasarkan matematika pada kekuatan Shetland atau "pit" kuda yang, karena ukurannya yang kecil, biasanya digunakan untuk menarik gerobak melalui poros tambang batu bara.
Suatu perhitungan yang terkenal pada saat itu, satu kuda poni dapat mengangkut satu gerobak yang diisi dengan 220lb batubara 100 kaki ke atas mineshaft dalam 1 menit, atau 22.000 lb-ft per menit. Watt kemudian salah berasumsi bahwa kuda biasa harus setidaknya 50% lebih kuat dari kuda poni, sehingga membuat satu tenaga kuda sama dengan 33.000 lb-ft per menit. Faktanya, kuda standar hanya sedikit lebih kuat dari pit pony atau setara dengan sekitar 0,7 tenaga kuda yang diukur hari ini.
Dalam Ras Kuda Terkenal vs Steam, Kuda Menang
Pada hari-hari awal railroading Amerika, lokomotif uap, seperti yang berbasis pada uap Watt mesin, dianggap terlalu berbahaya, lemah, dan tidak dapat dipercaya untuk dipercaya dengan mengangkut manusia penumpang. Akhirnya, pada tahun 1827, perusahaan Kereta Api Baltimore dan Ohio, B&O, diberikan piagam AS pertama untuk mengangkut barang dan penumpang menggunakan lokomotif yang digerakkan uap.
Meskipun memiliki piagam, B&O berjuang untuk menemukan mesin uap yang mampu melakukan perjalanan melewati bukit curam dan medan yang kasar, memaksa perusahaan untuk bergantung terutama pada kereta yang ditarik kuda.
Untuk penyelamatan datang industrialis Peter Cooper yang menawarkan untuk merancang dan membangun, tanpa biaya ke B&O, lokomotif uap yang ia klaim akan membuat kereta api yang ditarik kuda menjadi usang. Ciptaan Cooper, yang terkenal “Tom Thumb”Menjadi lokomotif uap buatan Amerika pertama yang beroperasi di kereta api umum yang dioperasikan secara komersial.
Seperti yang dirancang oleh Cooper, Tom Thumb adalah lokomotif empat roda (0-4-0) dengan boiler air berbahan bakar batu bara vertikal dan silinder yang dipasang secara vertikal yang menggerakkan roda di salah satu as roda. Beratnya sekitar 810 pound, lokomotifnya ditandai oleh sejumlah improvisasi, termasuk tabung ketel yang terbuat dari laras senapan.
Tentu saja, ada motif di balik kemurahan hati Cooper yang nyata. Dia kebetulan memiliki acre-on-acre tanah yang terletak di sepanjang rute B & O yang diusulkan, nilai yang akan tumbuh secara eksponensial jika jalur kereta api, didukung oleh lokomotif uap Tom Thumb-nya, berhasil.
Pada 28 Agustus 1830, Cooper Tom Thumb sedang menjalani pengujian kinerja di jalur B&O di luar Baltimore, Maryland, ketika kereta yang ditarik kuda berhenti di samping di jalur yang berdekatan. Melirik mesin bertenaga uap itu dengan tatapan tidak sopan, pengemudi kereta kuda menantang Tom Thumb untuk berlomba. Melihat memenangkan acara seperti itu sebagai etalase iklan yang hebat dan gratis untuk mesinnya, Cooper dengan bersemangat menerima dan perlombaan pun dimulai.
Tom Thumb dengan cepat bergerak ke arah yang besar dan terus berkembang, tetapi ketika salah satu sabuk penggeraknya rusak, membuat lokomotif uap berhenti, kereta api tua yang andal memenangkan perlombaan.
Sementara dia kalah dalam pertempuran, Cooper memenangkan perang. Eksekutif B&O sangat terkesan dengan kecepatan dan tenaga mesinnya sehingga mereka memutuskan untuk mulai menggunakan lokomotif uapnya di semua kereta mereka.
Sementara itu mengangkut penumpang sampai setidaknya Maret 1831, Tom Thumb tidak pernah ditempatkan dalam layanan komersial reguler dan diselamatkan untuk suku cadang pada tahun 1834.
B&O tumbuh menjadi salah satu perkeretaapian terbesar dan paling sukses secara finansial di Amerika Serikat. Mendapat untung besar dari penjualan mesin uap dan tanahnya ke jalur kereta api, Peter Cooper menikmati karier panjang sebagai investor dan dermawan. Pada 1859, uang yang disumbangkan oleh Cooper digunakan untuk membuka Cooper Union untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan dan Seni di Kota New York.