Calculadora de torque (força, potência e rpm)

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Resultado

Torque45 N·m
Torque33,19 lbf·ft
Torque4,589 kgf·m
Componente perpendicular da força150 N
Braço do momento (distância perpendicular)0,3 m

Calcule o torque de uma força em relação a um eixo a partir da força, do braço de alavanca e do ângulo entre eles. Outros modos convertem entre torque, velocidade de rotação em rpm e potência, como num motor, e usam a segunda lei de Newton para a rotação, τ = I·α. Os resultados são dados em N·m, lbf·ft e kgf·m, com cada passo mostrado.

Solução passo a passo

Torque de uma força

τ = F·r·sin θ = 150·0,3·sin 90° = 150·0,3·1 = 45 N·m
Somente a componente da força perpendicular ao braço de alavanca a faz girar; de forma equivalente, multiplique a força pela sua distância perpendicular ao eixo.

Outras unidades

1 lbf·ft = 1,3558 N·m → 33,19 lbf·ft

Fórmulas principais

Momentos de inércia em relação a G
barra mL²/12, disco ½mR², anel mR², esfera maciça (2/5)mR², esfera oca (2/3)mR²
Equação do movimento
ΣM = I·α
Trabalho e potência
W = T·θ, P = T·ω

Como calcular o torque

  1. Meça o braço de alavanca r do eixo de rotação até o ponto onde a força atua.
  2. Encontre o ângulo θ entre a força e o braço de alavanca. Somente a parte perpendicular da força, F·sin θ, faz o objeto girar.
  3. Multiplique: τ = F·r·sin θ. Com a força perpendicular à alavanca (θ = 90°) isso é simplesmente F·r.
  4. Para um eixo em rotação, converta a velocidade em velocidade angular, ω = 2π·n/60 com n em rpm, e use P = T·ω. Reorganizando, T = P/ω.
  5. Para a aceleração angular use τ = I·α, em que I é o momento de inércia em relação ao eixo.

Perguntas e respostas

Qual é a diferença entre torque e momento?

Ambos são uma força vezes uma distância perpendicular, em N·m. O torque é usado principalmente para girar e torcer, como em eixos e parafusos, e o momento para flexão e para o equilíbrio na estática. O cálculo é o mesmo.

Por que o torque não é medido em joules?

O trabalho também é força vezes distância, mas ali a distância é ao longo da força; no torque ela é perpendicular a ela. Para evitar confusão, o torque se escreve em N·m e a energia em J, embora as unidades de base sejam as mesmas.

Como converto N·m em lbf·ft?

1 lbf·ft = 1,3558 N·m, então divida os newton-metros por 1,3558: 100 N·m = 73,8 lbf·ft.

Como a potência e o torque de um motor estão relacionados?

P = T·ω. Em unidades práticas P (kW) = T (N·m) × n (rpm)/9549. Um motor que dá 250 N·m a 3000 rpm fornece 78,5 kW.

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