Definições e Conversões

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

foot = ft = pé = 0,3048 m ~ 0,305 m = jarda/3 = yd/3

g_n = 9,806 65 m/s² = 32,174 pé/s² ~ 32,2 pé/s²

pound-mass = libra-massa = lb ~ 0,454 kg

Força
1 poundal é a intensidade da força resultante que imprime aceleração de 1 pé/s² na massa de 1 lb, ou,

1 pdl = (1 lb).(1 pé/s²) = (0,454 kg).(0,305 m/s²) = 0,138 N

1 kgf é o peso normal do quilograma-padrão, ou,

1 kgf = (1 kg).(9,806 65 m/s²) ~ 9,81 N

1 lbf é o peso normal da libra-massa, ou,

1 lbf = (1 lb).(32,2 pé/s²) = 32,2 pdl = (0,454 kg).(9,81 m/s²) ~ 4,45 N

1 tf é o peso normal da massa de 1 t, com 1 t = 1000 kg, ou,

1 tf = (1 t).(9,806 65 m/s²) = (1000 kg).(9,81 m/s²) = 1000 kgf = 9810 N

1 dina (dyn) = 10^-5 N

Massa

1 utm (unidade técnica de massa) é a massa na qual a força de intensidade 1 kgf imprime aceleração de 1 m/s², ou,

1 utm = (1 kgf)/(1 m/s²) ~ (9,81 N)/(1 m/s²) = 9,81 kg

1 slug é a massa na qual a força de intensidade 1 lbf imprime aceleração de 1 pé/s², ou,

1 slug = (1 lbf)/(1 pé/s²) ~ (32,2 pdl)/(1 pé/s²) ~ 32,2 lb ~ (4,45 N)/(0,305 m/s²) ~ 14,6 kg

1 t (tonelada) = 1 000 kg

1 c (quintal métrico) = 100 kg

1 quilate =  2.10^-4 kg (é utilizado exclusivamente para a definição de massa das pedras
                    preciosas; a onça, para a massa de metais preciosos); 1 onça = 31,103 g

Trabalho

1 pdl.1pé é o trabalho de uma força constante de intensidade 1 pdl cujo ponto de aplicação se desloca de 1 pé na mesma direção e sentido da força, ou,

1 pdl.pé = (0,138 N).(0,305 m) ~ 0,042 09 J

Analogamente se definem:

1 kgm = (1 kgf).(1 m) ~ 9,81 J

1 lbf.pé = (1 lbf).(1 pé) = (4,45 N).(0,305 m) ~ 1,356 J

Potência

1 pdl.(1 pé/s) é a potência da força que realiza trabalho uniformemente à razão de 1 pdl.pé em cada segundo, ou,

1 pdl.pé/s = 0,0421 W

Analogamente definem-se o kgm/s e a lbf.pé/s, ou seja,

1 kgm/s ~ 9,81 W     e   1 lbf.pé/s ~ 1,356 W

Definem-se também os múltiplos:

Cavalo-vapor: 1 CV = 75 kgm/s ~ 736 W

Horse-power:  1 HP = 550 lbf.pé/s ~ 746 W

Pressão

A unidade do Sistema Internacional (SI) é o  pascal: 1 Pa = 1 N/m².  Outras  unidades usuais de pressão originaram-se no Sistema CGS (centímetro, grama, segundo). Pela ordem:

Unidade CGS de força = 1 dina = (1 g).(1 cm/s²) = 10^-5 N

Unidade CGS de pressão = 1 bária = 1 dina/cm² = 10^-1 Pa
Múltiplo usual: 1 bar = 1 Mbária = 10⁵ Pa

Atmosfera normal = 1 At = 101 325 Pa (por definição) ~ 1 bar.

São usuais também:

atmosfera técnica = 1 at = 1 kgf/cm² ~ 9,81x10⁴ Pa

psi = (pound-weight) per (square-inch) =  libra-força por polegada quadrada, ou,

1 psi = 1 lbf/pol² = 6899 , portanto, 1 At ~ 14,7 psi.

Em resumo:                    Pa/1 = bar/10⁵ = At/101325 = at/9,81x10⁴ = psi/6899

Fatores de conversão para unidades do S.I.

Tabela - 1: Conversão de unidades inglesas de comprimento, para unidades SI correspondentes.

Tabela - 2: Conversão de unidades inglesas ou usuais de área, para unidades SI correspondentes.

Tabela - 3: Conversão de unidades inglesas de volume e de capacidade, para unidades SI correspondentes*

* O litro (l) é empregado como um nome especial para o decímetro cúbico, dm³, porém não é recomendável o seu uso para medidas técnicas de precisão.

Tabela - 4: Conversão de unidades inglesas de massa , para unidades SI correspondentes. *

Tabela - 5: Conversão de unidades inglesas ou usuais de força , para unidades SI correspondentes.

Tabela - 6: Conversão de unidades inglesas ou usuais de pressão, para unidades SI correspondentes.

Tabela - 7: Conversão de unidades inglesas de trabalho, energia, calor , para unidades SI correspondentes.

Todas as unidades derivadas inglesas são do sistema USCS; isto indica o uso da libra massa avoirdupois e não o slug.
O poundal é a denominação especial da libra massa x pé/segundo² (lbm.ft/s²).
O quilograma não é uma unidade de força, mas muitas vezes é popularmente usado como tal e, infelizmente, nem a denominação completa é usada, restringindo-se apenas a "quilo"; um quilograma-força significa que a massa de um quilograma sofre a força de 9,807 newtons sob a ação da gravidade padrão (g = 9,807 m/s).
O pascal é a denominação especial do newton/metro² (N/m²).

Tabela - 8: Conversão de unidades inglesas de potência , para unidades SI correspondentes.

Tabela - 9: Conversão de unidades inglesas de velocidade , para unidades SI correspondentes.

* nó é a milha marítima (náutica) horária. 1 nó = 1 milha marítima/hora.