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
Unidades de força
|
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
Três abordagens para unidades de massa e força [8][9]
| 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
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.
