Setiap kendaraan yang bergerak di udara harus mendorong udara tersebut keluar, dan hal itu membutuhkan tenaga. Kalkulator ini memperkirakan dengan tepat berapa banyak tenaga kuda yang digunakan untuk mengatasi hambatan aerodinamis pada kecepatan tertentu, hanya dengan menggunakan koefisien hambatan kendaraan, area depan, kecepatan, dan kepadatan udara — fisika yang sama yang menentukan mengapa penghematan bahan bakar turun tajam di jalan raya dan mengapa menggandakan kecepatan tertinggi membutuhkan lebih dari dua kali lipat tenaga.

Cara kerja Kalkulator Drag Horsepower

Kalkulator menerapkan persamaan gaya hambat aerodinamis imperial standar: gaya sama dengan setengah massa jenis udara dikali koefisien gaya hambat dikali luas bagian depan dikali kecepatan kuadrat (F = 0,5 × ρ × Cd × A × v²). Gaya tersebut kemudian diubah menjadi tenaga kuda menggunakan konstanta konversi standar mph-ke-hp sebesar 375, yang berasal dari definisi satu tenaga kuda (550 ft-lb per detik) yang digabungkan dengan faktor konversi mph-ke-ft/s.

Karena gaya tarik sudah berskala dengan kuadrat kecepatan, dan persamaan tenaga kuda mengalikan gaya tersebut dengan kecepatan lagi, hubungan akhir antara tenaga kuda tarik dan kecepatan adalah kubik (v³). Fakta tunggal ini menjelaskan banyak perilaku kendaraan sehari-hari — mengapa penghematan bahan bakar turun drastis di atas kecepatan 60-65 mph, dan mengapa mobil balap yang mengejar kecepatan tertinggi membutuhkan tenaga yang jauh lebih besar untuk setiap tambahan mph.

Masukan dan artinya

Koefisien drag (Cd) menggambarkan seberapa licin bentuk kendaraan secara aerodinamis — sebagian besar mobil penumpang berjalan 0,25 hingga 0,40. Area depan adalah siluet penampang kendaraan, dalam satuan kaki persegi, menghadap ke arah perjalanan. Kecepatan dimasukkan dalam mph dan dikonversi secara internal ke kaki per detik untuk fisika. Kepadatan udara ditetapkan secara default pada kondisi permukaan laut standar, namun dapat diedit, karena ketinggian dan suhu mengubah keduanya secara bermakna.

Dari keempat masukan, kecepatan sejauh ini memiliki pengaruh terbesar pada hasil, karena kecepatan masuk ke dalam persamaan pangkat ketiga secara keseluruhan. Cd dan area depan menskalakan hasilnya secara linier, jadi pengurangan 10% pada keduanya akan menghasilkan sekitar 10% pengurangan tenaga kuda yang dibutuhkan pada kecepatan tertentu.

Batasan dan kasus tepi

Kalkulator ini hanya memodelkan tarikan aerodinamis. Ini tidak termasuk hambatan gelinding (gesekan ban dan bantalan), kerugian drivetrain, atau gaya mendaki bukit – yang semuanya menambah total daya yang dibutuhkan kendaraan pada kecepatan tinggi, terutama pada kecepatan rendah di mana hambatan aerodinamis merupakan bagian yang lebih kecil dari hambatan total. Perlakukan hasilnya sebagai komponen aerodinamis dari total kebutuhan daya, bukan gambaran keseluruhan. Hal ini juga mengasumsikan Cd tetap dan area depan di seluruh rentang kecepatan, padahal kenyataannya keduanya dapat bergeser sedikit seiring dengan sudut yaw, ketinggian pengendaraan, dan jendela yang terbuka atau rak atap.