domingo, 21 de dezembro de 2014

Por que se utiliza medidas britânicas em algumas disciplinas de engenharia?

1.        IMPORTÂNCIA DE SE APRENDER O SISTEMA BRITÂNICO DE UNIDADES

Os problemas de engenharia são resolvidos para responder questões específicas. É desnecessário dizer que uma resposta deve mencionar unidades. Em 1999, uma sonda da NASA para exploração em Marte despedaçou-se, porque os engenheiros da construtora JPL consideraram que as medidas eram em metros, mas os engenheiros projetistas haviam usado medidas em pés!
Um motivo imediato para o aprendizado das unidades britânicas em cursos de engenharia consiste no fato de que muitas das grandes bibliografias usadas como referência pelos docentes fazem uso de tais unidades.
Além do mais, vale destacar que o contato com outras unidades de medida com as quais não se está acostumado possibilita o desenvolvimento de técnicas de conversão apropriadas que poderão ser utilizadas em contextos diferentes dentro da engenharia.
Muitas das unidades inglesas foram baseadas em medidas estabelecidas pelos reis ingleses, sendo algumas delas com base em medições nos corpos dos reis. Os Estados Unidos, junto da Libéria e Birmânia, são os únicos países que ainda adotam o sistema inglês (segundo dados de 2007).

2.        SISTEMAS DE UNIDADES

a)     MLtT

Sistema de Unidades que considera como dimensões primárias:

  • Massa;
  • Comprimento;
  • Tempo;
  • Temperatura.

Um exemplo é o SI (Système International de Unités), considerado como um dos mais utilizados e considerado legalmente aceito em mais de 30 países, incluindo o Brasil.

Outro exemplo é o sistema de unidades Métrico Absoluto ou C.G.S. (centímetro, grama, segundo), onde a unidade de massa é o grama, a unidade de comprimento é o centímetro, a unidade de tempo é o segundo e a unidade de temperatura é o kelvin. Posto que a força é uma dimensão secundária, a sua unidade, o dina, é definida em termos da segunda lei de Newton como:

1 dina = 1 g . cm/s2

b)     FLtT

Considera como dimensões primárias:

  • Força;
  • Comprimento;
  • Tempo;
  • Temperatura.

Um exemplo é o sistema de unidades Gravitacional Britânico. Neste sistema:

  • a unidade de força é a libra-força (lbf);
  • a unidade de comprimento é o pé (ft);
  • a unidade de tempo é o segundo (s);
  • a unidade de temperatura é o Rankine (°R).

Uma vez que a massa é considerada de dimensão secundária, a sua unidade, o slug, é definida em termos da segunda lei de Newton como:

1 slug = 1lbf . s2/ft

Outras unidades do sistema Gravitacional Britânico:

Quantidade
Fórmula
velocidade
ft/s
aceleração
ft/s2
densidade
slug/ft3
trabalho
lbf.ft
potência
lbf.ft/s
pressão
lbf/ft2


c)      FMLtT

Um exemplo é o sistema de unidades Inglês Técnico ou de Engenharia, onde a unidade de força é a libra-força (lbf), a unidade de massa é a libra-massa (lbm), a unidade de comprimento é o pé, a unidade de tempo é o segundo e a unidade de temperatura é o grau Rankine.


3.        OUTRAS UNIDADES INGLESAS E FATORES DE CONVERSÃO

Unidades inglesas
Fator de conversão importante
polegada (in)
1 in = 0,0254 m
pé (ft)
1ft = 0,3048 m
jarda (yd)
1 yd = 0,9144 m
milha (mi)
1 mi = 1609 m
unidade térmica britânica (Btu)
I Btu = 1055 J
libra-força (lbf)
1lbf = 4,448 N
grau Rankine (°R)
TR = TF + 459, 67
grau Fahrenheit (°F)
1°F = 5/9 K
libra-massa (lbm)
1 lbm = 0,454 kg (aprox.)



4.        REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA


FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P. J. Introdução à Mecânica dos Fluidos. 6ª Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

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