As especificações de torque aparecem em tudo, desde porcas até parafusos de placas de circuito, mas a unidade muda dependendo do país, da indústria e da ferramenta que produziu as especificações. Este artigo explica o que significam medidores de newton, libra-pé, libra-polegada e quilograma-força, como eles se relacionam entre si e quando você encontrará cada um deles.
Por que existem tantas unidades de torque
As unidades de torque evoluíram junto com as mesmas tradições de medição que produziram as unidades atuais de força e comprimento. O newton-metro (N·m) é a unidade SI, construída diretamente a partir da definição de torque como força vezes distância do braço da alavanca (τ = rF): uma força de 1 N aplicada a 1 m do pivô produz 1 N·m de torque. A libra-pé (lb·ft) é a unidade padrão habitual nos EUA e domina as especificações automotivas americanas, classificações de motores e marcações de chaves de torque. A libra-polegada (lb·in) é simplesmente uma versão mais refinada da libra-pé – 12 lb·in por lb·ft – usada sempre que os valores de torque envolvidos são muito pequenos para serem expressos convenientemente em pés, como pequenos parafusos de máquina, montagem eletrônica e instrumentos de precisão. O medidor de quilograma-força (kgf·m), assim como o próprio quilograma-força, é uma unidade métrica dependente da gravidade que antecede a adoção total do SI newton e ainda aparece em torquímetros europeus e asiáticos mais antigos, manuais de serviço de motocicletas e equipamentos industriais.
Conversão entre unidades de torque
Todas as conversões nesta calculadora passam pelo newton-metro como uma unidade base comum. Para converter qualquer valor, ele é primeiro multiplicado pelo fator equivalente em newton-metro daquela unidade e depois dividido pelo fator da unidade alvo. Os fatores principais são: 1 lb·ft = 1,35582 N·m (derivado da libra-força e do pé), 1 lb·in = 0,112985 N·m (a mesma libra-força sobre um braço de alavanca de uma polegada, ou 1/12 de lb·ft) e 1 kgf·m = 9,80665 N·m (derivado diretamente da gravidade padrão, g = 9,80665 m/s², aplicado sobre braço de alavanca de um metro). Como lb·ft, lb·in e kgf·m, em última análise, remontam a uma unidade de força multiplicada por um comprimento, a conversão entre eles e N·m é sempre uma multiplicação linear simples – não há deslocamento ou termo não linear com que se preocupar, ao contrário das conversões de temperatura.
Quando cada unidade importa
Os medidores de Newton dominam as especificações de engenharia baseadas em SI, os manuais de veículos europeus e asiáticos e a maioria das classificações de torque científicas e industriais fora dos EUA. Libra-pés é a unidade padrão nas folhas de especificações automotivas dos EUA - classificações de torque do motor, especificações de porcas e parafusos de roda e a maioria das chaves de torque vendidas na América do Norte são marcadas em lb·ft. As libras-polegadas assumem o controle sempre que o valor do torque é pequeno o suficiente para que lb·ft exija frações estranhas: parafusos para eletrônicos de consumo, pequenos componentes de motor e fixadores de instrumentos de precisão são quase sempre especificados em lb·in. Os medidores de quilograma-força persistem em equipamentos mais antigos ou importados – manuais de serviço de motocicletas e motores pequenos do Japão e da Europa, e máquinas industriais anteriores à padronização métrica SI completa, frequentemente listam especificações de torque em kgf·m, tornando a conversão para N·m ou lb·ft uma tarefa rotineira para técnicos que trabalham em marcas importadas.