🔬 Calculadora de Torque
Calcule a força rotacional usando τ = r × F. Insira a força e o braço de alavanca para encontrar o torque, ou resolva qualquer incógnita. Essencial para chaves, motores, alavancas e dinâmica rotacional.
O que é esta ferramenta?
O torque é o equivalente rotacional da força—mede quão efetivamente uma força faz um objeto girar em torno de um ponto de articulação. A fórmula τ = r × F × sen(θ) dá o torque em newton-metros (N·m), onde r é a distância da articulação até o ponto de aplicação da força, F é a força aplicada e θ é o ângulo entre a direção da força e o braço de alavanca. Quando a força é perpendicular à alavanca (θ = 90°), isso simplifica para τ = r × F.
Desde apertar um parafuso com uma chave até o giro de motores elétricos, o torque governa todo o movimento rotacional. Esta calculadora resolve qualquer incógnita (τ, r ou F) quando as outras duas são fornecidas, assumindo um ângulo de 90° entre a força e a alavanca.
Como funciona
A calculadora usa τ = r × F (assumindo força perpendicular). Um braço de chave mais longo ou uma força maior produz mais torque—é por isso que uma barra extensora ajuda a afrouxar parafusos teimosos. A relação é linear: dobrar o comprimento do braço dobra o torque.
| Aplicação | Braço de alavanca (m) | Força (N) | Torque (N·m) |
|---|---|---|---|
| Chave manual | 0.20 | 50 | 10 |
| Porca de roda de carro | 0.40 | 300 | 120 |
| Eixo de motor elétrico | 0.05 | 100 | 5 |
| Maçaneta de porta | 0.80 | 15 | 12 |
Torque e potência estão relacionados: P = τ × ω, onde ω é a velocidade angular em rad/s. É por isso que os motores de carro especificam tanto o torque máximo quanto a potência máxima.
Como usar
- Insira dois dos três valores: Torque (τ), Força (F) ou Braço de alavanca (r).
- Deixe o terceiro campo em branco—esse será o valor calculado.
- Clique no botão Calcular.
- Revise o resultado para o valor desconhecido.
Perguntas Frequentes
Qual é a diferença entre torque e força?
A força causa aceleração linear (F = ma). O torque causa aceleração rotacional (τ = Iα, onde I é o momento de inércia). O torque depende tanto da força quanto da distância até a articulação—uma força pequena a uma grande distância pode igualar uma força grande a uma pequena distância.
Quais unidades devo usar?
Unidades do SI: força em newtons (N), distância em metros (m), torque em newton-metros (N·m). Alternativas imperiais: força em libras-força (lbf), distância em pés (ft), torque em libra-pé (ft·lbf). Use unidades consistentes em tudo.
Como o torque se relaciona com os cavalos de potência?
Potência = Torque × Velocidade angular: P = τω. Em unidades imperiais, HP = (Torque × RPM) / 5252. Um motor com alto torque em baixa RPM parece potente na arrancada; alta potência em alta RPM significa forte desempenho em velocidade máxima.
Por que uma chave mais longa é melhor?
Torque = força × distância. Um cabo mais longo (r maior) produz mais torque com a mesma força. É por isso que barras extensoras e canos são usados para afrouxar parafusos muito apertados—você troca distância extra por menos força necessária.
O que acontece se eu aplicar força em um ângulo?
Apenas a componente perpendicular da força cria torque: τ = rF sen(θ). A 90°, sen(90°) = 1 (torque máximo). A 0° ou 180°, sen = 0 (sem torque). É por isso que empurrar uma porta a 90° em relação à sua superfície é mais eficaz.
Qual é a especificação de torque para as porcas de roda de carro?
As porcas de roda de carros de passeio costumam ser apertadas com 80-120 N·m (60-90 ft·lbf), dependendo do veículo. Apertar demais pode esticar ou quebrar os parafusos; apertar de menos pode fazer as rodas afrouxarem. Use sempre uma chave de torque calibrada.
Dicas
Use newtons (N) para a força, metros (m) para a distância e newton-metros (N·m) para o torque. Esta calculadora assume que a força é aplicada a 90° em relação ao braço de alavanca. Para outros ângulos, multiplique por sen(θ). A direção do torque (horário ou anti-horário) importa para cálculos de torque líquido: atribua positivo a uma direção e negativo à outra, e depois some. Para o equilíbrio rotacional, o torque líquido deve ser zero.
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