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Libra-força
	Informação geral
Sistema de unidade	Unidades inglesas, sistema habitual de unidades dos EUA
Unidade de	força
Símbolo	lbf ou lbf
	Conversões
1 lbf em ...	... é igual a ...
Sistema centímetro-grama-segundo	444 822,2 dyn
Unidades métricas (SI)	4,448222 N
Sistema Absoluto Inglês	32,17405 pbl

A libra-força (símbolo: lb_f 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 (g_n) e a libra avoirdupois (lbm) definem a libra-força como:^[7]

{\begin{aligned}1\,{\text{lbf}}&=1\,{\text{lbm}}\times g_{\text{n}}\\&=1\,{\text{lbm}}\times 9.80665\,{\tfrac {\text{m}}{{\text{s}}^{2}}}/0.3048\,{\tfrac {\text{m}}{\text{ft}}}\\&\approx 1\,{\text{lbm}}\times 32.174049\,\mathrm {\tfrac {ft}{s^{2}}} \\&=32.174049\,\mathrm {\tfrac {ft{\cdot }lbm}{s^{2}}} \\1\,{\text{lbf}}&=1\,{\text{lbm}}\times 0.45359237\,{\tfrac {\text{kg}}{\text{lbm}}}\times g_{\text{n}}\\&=0.45359237\,{\text{kg}}\times 9.80665\,{\tfrac {\text{m}}{{\text{s}}^{2}}}\\&=4.4482216152605\,{\text{N}}\end{aligned}}

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:

{\begin{aligned}1\,{\text{lbf}}&=1\,{\text{slug}}\times 1\,{\tfrac {\text{ft}}{{\text{s}}^{2}}}\\&=1\,{\tfrac {{\text{slug}}\cdot {\text{ft}}}{{\text{s}}^{2}}}\end{aligned}}

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	≡ g_n⋅(1 kg)	≈ 2.2046 lbf	≈ 70.932 pdl
1 lbf	≈ 4.448222 N	≈ 444822 dyn	≈ 0.45359 kp	≡ g_n⋅(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 g_n 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)	$F = m \cdot a = w \cdot a g$		$F = m \cdot a g c = w \cdot a g$		$F = m \cdot a = w \cdot a g$
Peso (w)	$w = m \cdot g$		$w = m \cdot g g c \approx m$		$w = m \cdot g$
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	lb_m	kg	lb	g	t	kg
Força (F)	lb	kp	lb_F	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 3^e. 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 g_n
↑ 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.

[3] Gravidade terrestre média no nível do mar.

[1] 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 .

[2] The Engineering ToolBox

[4] 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.

[5] Comptes Rendus de la 3^e. Projet de déclaration relative à l'unité de masse et à la définition du poids. CGPM (1901), p.70

[6] Resolution of the 3rd CGPM (1901). Declaration on the unit of mass and on the definition of weight; conventional value of g_n

[7] 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

[8] A libra internacional avoirdupois é definida como sendo exatamente 0.45359237 kg.

[lindeburg-9] Michael R. Lindeburg (2011). Civil Engineering Reference Manual for the Pe Exam. [S.l.]: Professional Publications. ISBN 1591263417

[wurbs-10] Wurbs, Ralph A, Fort Hood Review Sessions for Professional Engineering Exam (PDF), consultado em 26 de outubro de 2011

[1]

[2]

[N 1]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

Libra-força
Informação geral
Sistema de unidade	Unidades inglesas, sistema habitual de unidades dos EUA
Unidade de	força
Símbolo	lbf ou lb_f
Conversões
1 lbf em ...	... é igual a ...
Sistema centímetro-grama-segundo	444 822,2 dyn
Unidades métricas (SI)	4,448222 N
Sistema Absoluto Inglês	32,17405 pbl