Calculadora de força

Calcule a força resultante a partir da massa e da aceleração usando a segunda lei de Newton.

Calcular força
Informe a massa em quilogramas e a aceleração com sinal em metros por segundo ao quadrado.

Sobre força e a segunda lei de Newton

Força descreve uma interação que altera a quantidade de movimento de um objeto. Para um objeto de massa constante em um referencial inercial, a segunda lei de Newton se reduz a força resultante igual a massa multiplicada pela aceleração. Esta calculadora aceita massa em quilogramas e aceleração em metros por segundo ao quadrado e apresenta a força em newtons, quilonewtons e libras-força. Um newton é exatamente a força necessária para acelerar um quilograma a um metro por segundo ao quadrado. O valor calculado é a força resultante, ou seja, a soma vetorial de todas as forças externas na direção escolhida. Ele não é necessariamente a intensidade de uma única força aplicada de empurrão ou tração. Por exemplo, se o atrito se opõe ao movimento, a força aplicada precisa vencê-lo e ainda fornecer a resultante necessária para acelerar. Um diagrama de corpo livre ajuda a identificar gravidade, força normal, tensão, arrasto, empuxo propulsivo e forças de contato antes de aplicar a equação. Use uma direção positiva consistente: uma aceleração negativa produz uma componente de força negativa, indicando o sentido oposto. Massa e peso são relacionados, mas diferentes. A massa mede a inércia e permanece essencialmente constante quando o local muda. O peso é a força gravitacional sobre essa massa e equivale à massa multiplicada pela aceleração gravitacional local. Na gravidade terrestre padrão, a aceleração é aproximadamente 9.80665 metros por segundo ao quadrado, mas varia ligeiramente com altitude e latitude. Balanças de banheiro costumam exibir uma massa equivalente, embora o sensor responda a uma força. O produto simples é adequado quando a massa é constante e a aceleração é avaliada em um referencial inercial. Sistemas de massa variável, como foguetes, exigem termos de fluxo de quantidade de movimento, enquanto movimentos próximos à velocidade da luz exigem mecânica relativística. Referenciais em rotação ou aceleração podem introduzir forças aparentes. A ferramenta é útil para exercícios de mecânica, estimativas de movimento, verificações de dimensionamento de atuadores e conversão de unidades. Um projeto real, porém, deve incluir direção da carga, picos dinâmicos, atrito, impacto, fadiga e fatores de segurança. Em aplicações de içamento, estruturas, veículos ou máquinas, confira todos os casos de carga e as normas de engenharia aplicáveis, em vez de dimensionar equipamentos com uma única força resultante ideal.

Exemplos de cálculo de força

Massa e aceleraçãoForça resultanteContexto do exemplo
10 kg a 5 m/s²50 NAceleração horizontal simples
75 kg a 9.80665 m/s²735.499 NIntensidade do peso na gravidade terrestre padrão
1,200 kg a 2.5 m/s²3,000 NEstimativa da força resultante de um veículo

Como calcular a força

  1. Escolha uma direção positiva e determine a massa do objeto em quilogramas.
  2. Encontre a componente de aceleração em metros por segundo ao quadrado.
  3. Informe os dois valores e selecione Calcular força.
  4. Interprete o sinal como sentido e escolha a unidade de saída desejada.

Perguntas frequentes

Qual fórmula a calculadora de força usa?

Ela usa a segunda lei de Newton na forma força igual a massa multiplicada pela aceleração. Essa forma vale para massa constante em um referencial inercial.

O que é um newton?

Um newton equivale a um quilograma metro por segundo ao quadrado. É a força que dá a uma massa de um quilograma uma aceleração de um metro por segundo ao quadrado.

Força é o mesmo que peso?

Peso é uma força específica causada pela gravidade, enquanto força é uma grandeza física mais ampla. O peso equivale à massa vezes a aceleração gravitacional local.

A aceleração pode ser negativa?

Sim. Um valor negativo indica que a aceleração aponta no sentido oposto ao escolhido como positivo. A componente de força calculada terá o mesmo sinal.

O cálculo fornece força aplicada ou resultante?

O resultado direto de massa vezes aceleração é a força resultante. Para encontrar uma força aplicada específica, inclua todas as outras forças em uma equação de corpo livre e resolva a incógnita.