Libra (força)
Nota: Para unidade de massa, veja Libra (massa). Para unidade monetária, veja Libra (moeda). Para outros usos, veja Libra.| Libra-força | |
|---|---|
| Informação geral | |
| Sistema de unidade | Unidades inglesas, sistema habitual de unidades dos EUA |
| Unidade de | força |
| Símbolo | lbf ou lbf |
| Conversões | |
| 1 lbf em ... | ... é igual a ... |
| Sistema centímetro-grama-segundo | 444 822,2 dyn |
| Unidades métricas (SI) | 4,448222 N |
| Sistema Absoluto Inglês | 32,17405 pbl |
A libra-força (símbolo: lbf ou lbf), também referida como libra-peso, é uma unidade de força usada em alguns sistemas de medida, tais como o sistema de unidades inglesas de engenharia (English Engineering units)[1] e o British Gravitational System.[2]
A força no Sistema Internacional de Unidades é medida em newtons. Uma libra-força é igual ao peso (sendo o peso uma força) exercido sobre uma massa de uma libra (0,45359237 kg) submetida à gravidade padrão.[N 1]
Assim, o valor da libra-força define-se, em relação ao Sistema Internacional de Unidades, pelo produto:
- 0,45359237 kg × 9,806 65 m/s2
Portanto:
- 1 lbf = 4,4482216152605 N
Definições
A libra-força é igual à força da gravidade exercida sobre uma massa de uma libra (massa) avoirdupois na superfície da Terra. Desde o século XVIII, essa unidade tem sido usada em medições de baixa precisão, nas quais pequenas mudanças na gravidade da Terra (que varia, conforme o lugar, em até 0,5%) são irrelevantes.[3]
Mas o século XX trouxe a necessidade de definição mais precisa. Era preciso ter um valor normalizado para a aceleração devida à gravidade. Hoje, de acordo com a Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM), a gravidade usualmente considerada é 9.80665 m/s2 (cerca de 32.174 049 ft/s2).
Em 1901, a Terceira CGPM, em sua segunda resolução,[4][5] estabeleceu que:
« O número adotado pelo Serviço Internacional de Pesos e Medidas para o valor da aceleração normal da gravidade é de 980,665 cm/s2, número já sancionado por algumas legislações. » 980,665 cm/s2, valor já estabelecido na legislação de alguns países.
Esse valor era a referência convencional para calcular o quilograma-força, uma unidade de força que caiu em desuso desde a introdução do Sistema Internacional de Unidades (SI).[6]
A aceleração do campo gravitacional padrão (gn) e a libra avoirdupois (lbm) definem a libra-força como:[7]
Essa definição também pode ser expressa em slug. Um slug tem uma massa de 32.174049 lbm. Uma libra-força é o montante de força requerida para acelerar um slug à razão de 1 ft/s2 Portanto:
Conversão para outras unidades
| newton (unidade do SI) |
dina | quilograma-força | libra-força | poundal | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 N | ≡ 1 kg⋅m/s2 | = 105 dyn | ≈ 0.10197 kp | ≈ 0.22481 lbf | ≈ 7.2330 pdl |
| 1 dyn | = 10−5 N | ≡ 1 g⋅cm/s2 | ≈ 1.0197 × 10−6 kp | ≈ 2.2481 × 10−6 lbf | ≈ 7.2330 × 10−5 pdl |
| 1 kp | = 9.80665 N | = 980665 dyn | ≡ gn⋅(1 kg) | ≈ 2.2046 lbf | ≈ 70.932 pdl |
| 1 lbf | ≈ 4.448222 N | ≈ 444822 dyn | ≈ 0.45359 kp | ≡ gn⋅(1 lb) | ≈ 32.174 pdl |
| 1 pdl | ≈ 0.138255 N | ≈ 13825 dyn | ≈ 0.014098 kp | ≈ 0.031081 lbf | ≡ 1 lb⋅ft/s2 |
| O valor de gn tal como usado na definição oficial do quilograma-força é usado aqui para todas as unidades gravitacionais. | |||||
Sistema FPS (pé-libra-segundo) de unidades
| Base | força, comprimento, tempo | peso, comprimento, tempo | massa, comprimento, tempo | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Força (F) | F = m⋅a = w⋅ag | F = m⋅agc = w⋅ag | F = m⋅a = w⋅ag | |||||
| Peso (w) | w = m⋅g | w = m⋅ggc ≈ m | w = m⋅g | |||||
| Sistema | FPS | Técnico | Inglês | Métrico | FPS | CGS | MTS | SI |
| Aceleração (a) | ft/s2 | m/s2 | ft/s2 | m/s2 | ft/s2 | Gal | m/s2 | m/s2 |
| Massa (m) | slug | hyl | lbm | kg | lb | g | t | kg |
| Força (F) | lb | kp | lbF | kp | pdl | dyn | sn | N |
| Pressão (p) | lb/in2 | at | PSI | atm | pdl/ft2 | Ba | pz | Pa |
Ver também
- Massa na relatividade especial
- Diferenças entre massa e peso
- Newton
- Libra força por polegada quadrada (Psi)
Notas
- ↑ Gravidade terrestre média no nível do mar.
- Este artigo foi inicialmente traduzido, total ou parcialmente, do artigo da Wikipédia em inglês cujo título é «Pound (force)», especificamente desta versão.
Referências
- ↑ English Engineering Units and Their Dimensions. Por E. W. Comings. Ind. Eng. Chem., julho de 1940, 32 (7), pp 984–987 DOI: 10.1021/ie50367a028 .
- ↑ The Engineering ToolBox
- ↑ A aceleração da gravidade varia na superfície da Terra, podendo assumir valores que vão de aproximadamente 9.78 m/s2 (32.1 ft/s2), no equador, até cerca de 9.83 m/s2 (32.3 ft/s2), nos polos.
- ↑ Comptes Rendus de la 3e. Projet de déclaration relative à l'unité de masse et à la définition du poids. CGPM (1901), p.70
- ↑ Resolution of the 3rd CGPM (1901). Declaration on the unit of mass and on the definition of weight; conventional value of gn
- ↑ Barry N. Taylor, Guide for the Use of the International System of Units (SI) Arquivado em 2016-05-15 no Portuguese Web Archive, 1995, NIST Special Publication 811, Appendix B note 24
- ↑ A libra internacional avoirdupois é definida como sendo exatamente 0.45359237 kg.
- ↑ Michael R. Lindeburg (2011). Civil Engineering Reference Manual for the Pe Exam. [S.l.]: Professional Publications. ISBN 1591263417
- ↑ Wurbs, Ralph A, Fort Hood Review Sessions for Professional Engineering Exam (PDF), consultado em 26 de outubro de 2011
Bibliografia
- Obert, Edward F. Thermodynamics. D.J. Leggett Book Company Inc., New York, 1948; Chapter I, "Survey of Dimensions and Units", pp 1-24.