Conversor de Força

O que é força?

Força é uma palavra muito usada no cotidiano, usada naturalmente em diversas situações. Por exemplo, utilizamos esse termo para se referir a força necessária para mover um objeto, a força que uma maquina pode exercer, a força que um carro pode ter ou a força de um sentimento ou um pensamento.

Quando falamos de força a primeira coisa que vem em nossa mente, é um estado de robustez ou poder, sejam elas físicas ou psicológicas. Podemos pensar em uma pessoa levantando pesos em uma academia, podemos pensar nos poderes um super herói, podemos pensar na persistência em superar uma dificuldade, no impacto de um objeto em outro e mais diversas outras coisas. Na física, força é uma grandeza básica utilizada nos estudos da mecânica dinâmica, na qual possui diversas características, diferenças, formulas e unidades. Sua aplicação é diretamente relacionada a diversas profissões no ramo das ciências exatas.

Definição de Força

Força é a grandeza vetorial responsável pela modificação no estado de movimento de um corpo livre ou a deformação no estado de um corpo totalmente fixo em um ponto. Por ser uma grandeza vetorial, ela então possui um modulo uma direção e um sentido. O módulo da força é o que diz respeito ao tamanho ou a intensidade da força, podendo ser uma força muito forte ou pouco forte. O conceito básico para o cálculo do módulo, é a aplicação da segunda lei de Newton, força é igual a massa vezes a aceleração (F=m.a), que possui algumas variações dependendo da situação em que é utilizada.

Também existem outras formulas de calcular o módulo de uma força específica, por exemplo o cálculo do módulo de uma força elétrica ou da força de atrito. A direção da força é uma linha imaginaria infinita na qual a força vai percorrer sobre ela. Sentido seria o local para onde a força está apontando. Há muitas vezes uma confusão sobre a diferença entre “direção” e “sentido”, e para isso podemos imaginar como direção uma linha no horizonte e sentido sendo o lado para a esquerda ou para a direita que a força possui.

Qual é a unidade de Força?

A unidade de força em SI é o Newton (N) em homenagem ao consagrado pai da física clássica, Isaac Newton (1643 d.C. - 1727 d.C.). O Newton (N) pode ser dimensionado como quilograma metro por segundo ao quadrado (kg.m/s²), esse dimensionamento vem da segunda lei de newton (F=m.a), pois a unidade massa do SI é o grama e a unidade de aceleração do SI é o m/s².

Outra unidade utilizada para força é o quilograma-força (kgf), muito utilizado na indústria aeronáutica e espacial. Essa unidade é construída pela força pela qual a terra atrai um quilograma de massa.

Existe uma relação entre as duas unidades, que estão relacionadas pela diferença da aceleração gravidade. Para poder converter essas unidades, admitimos que uma unidade de quilograma força é igual a aceleração da gravidade vezes uma unidade de Newton (1 kgf = 9,81.1 N). Existem também outras subunidades do newton que podem ser encontradas na tabela ao final da página.

Curiosidade histórica

Como já discutimos, força é uma grandeza de uso básico do cotidiano e nestes casos é sempre muito difícil (praticamente impossível) de se dizer quando seu conceito foi elaborado. Este conceito pode já ter sido percebido por povos de milênios atrás ao escolher a força necessária para de disparar uma flecha durante uma caça.

O que se sabe é que com o decorrer da evolução das civilizações, seus estudos foram sendo cada vez mais aprofundados. Durante o período da Grécia antiga (IV a.C.) onde foram feitos os primeiros conceitos oficiais sobre força, o filosofo Aristóteles chegou a conclusão de que força era a responsável por um objeto se manter em movimento, quando ele estivesse parado, a força teria parado de se exercer sobre ele.

Mesmo com várias discussões pelo tempo, esse conceito permaneceu por quase dois mil anos, até o astrônomo Galileu Galilei (XVII d.C.) elaborou um conceito um pouco diferente, no qual a força seria responsável pela diferença na velocidade do movimento de um corpo. Pouco tempo depois, no ano de 1687, Isaac Newton elaborou o conceito de força que marcou a era da física clássica. Junto com isso ele elaborou as chamadas “leis de newton” em que demonstravam como seus conceitos eram os mais bem explicados até então, justificando muitas pontas soltas nos modelos anteriores e abrindo espaço para uma nova e extensa área para estudos.

Suas teorias e conceitos permanecem até os dias de hoje para se estudar e modelar o movimento de qualquer corpo que seja pelo menos maior do que um átomo. Porem já no século XX, o físico Albert Einstein, criou a teoria da relatividade, na qual se desencadeou uma nova área de estudos chamada de física moderna e que obtém modelos ainda mais precisos do que os de Newton sobre força e outras grandezas.

Como converter as unidades de Força?

O método pode ser usado em qualquer tipo de unidades dentro ou fora do Sistema Internacional e o processo é aplicar uma regra de três com os fatores da tabela de comprimento abaixo:

Exemplo de conversão de unidade de Força

Quantas kgf equivalem a 1000 Newtons?

O primeiro passo é separar o fator de conversão. Neste caso:

$$ 1\textit{ N} \rightarrow 0,1019716213\textit{ kgf} $$

O segundo passo é realizar a regra de três:

$$ \frac{1\textit{ N}}{1000\textit{ N}} = \frac{0,1019716213\textit{ kgf}}{x\textit{ kgf}} $$

$$ 1\ .\ x =  1000\ .\ 0,1019716213 $$

$$ x = 101,9716213\textit{ kgf} $$

Caso for outras unidades diferentes do Newton, basta passar a unidade solicitada para Newton e logo em seguida utilizar essa unidade em Newtons para a unidade pretendida!

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