Calculadora do princípio dos momentos
Deixe em aberto um dos quatro dados e a calculadora o encontra: 10 N a 1 m de um lado equilibram 20 N colocados a 0,5 m do pivô do outro, com momentos de 10 N·m dos dois lados. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Distância (sentido horário)
- 0,5
- Força (sentido anti-horário)
- 10
- Distância (sentido anti-horário)
- 1
- Calcular
- Force cw
- Força (sentido horário)
- 20
- Isolado para
- force_cw
- Valor desconhecido
- 20
- Momento (sentido horário)
- 10
O princípio dos momentos é a regra de equilíbrio de rotação compartilhada pela estática escolar, pelas checagens de oficina e pelo primeiro ano de engenharia: em relação a qualquer pivô escolhido, o momento horário total iguala o momento anti-horário total quando um corpo rígido não acelera angularmente. Itens típicos de prova e laboratório dão uma força e seu braço perpendicular de cada lado de uma gangorra, viga ou régua métrica, depois escondem uma força ou uma distância e pedem que se restaure o equilíbrio. Esta calculadora toma essa forma de duas contribuições, trata exatamente uma das quatro grandezas como desconhecida e devolve o valor que falta junto com os dois momentos laterais para que você mostre a igualdade. Um braço nulo é rejeitado porque uma força cuja linha de ação passa pelo pivô não produz efeito de giro e faria a equação reordenada dividir por zero.
O que o princípio dos momentos afirma e o que esta calculadora devolve
Um momento em relação a um pivô é o efeito de giro de uma força, igual à magnitude da força vezes a distância perpendicular do pivô até a linha de ação. Contribuições horárias tentam girar o corpo num sentido; as anti-horárias, no outro. O princípio dos momentos, também chamado regra dos momentos em muitos currículos do ensino médio, diz que o equilíbrio de rotação em torno de um ponto conveniente equivale à soma algébrica desses momentos ser zero, o mesmo que afirmar que o total horário iguala o total anti-horário.
O campo opcional precision controla quantas casas decimais são expostas para que testes automatizados permaneçam estáveis. Use uma ferramenta dedicada de esforço de alavanca, torque resultante ou momento simples quando a busca for outra, não este princípio nomeado.
Onde um resolvedor do princípio dos momentos é usado, quanto custa e o que ele não inventa
Estudantes encontram essa identidade quando um livro apresenta pivôs e massas penduradas, quando um laboratório equilibra uma régua métrica ou quando uma prova imprime três números e pede a quarta força ou distância sem cálculo. Professores podem montar gabaritos com valores modestos de braço e carga em vez de confiar em aplicativos opacos que trocam unidades em silêncio ou confundem massa com força.
Checagens de projeto de primeira ordem usam o balanço força vezes distância quando só três das quatro cargas e braços de projeto são conhecidos, antes de fatores de segurança ou peso próprio da viga entrarem no modelo. Nesta página o trabalho roda inteiramente no seu navegador. Mantenha as duas forças em uma unidade de força e as duas distâncias em uma unidade de comprimento: newtons com metros dão momentos em newton-metros, e qualquer outro par coerente permanece coerente.
A calculadora não converte sistemas de unidades, não soma mais de uma contribuição por lado e não substitui um pacote completo de estática. Combine-a com ajudantes de esforço de alavanca ou momento simples quando a pergunta for essas outras buscas.
Casos de uso
Conferência de deveres e provas
Resolva a força ou o braço que falta a partir de três dados conhecidos para que os alunos confiram as folhas do princípio dos momentos contra um oráculo determinístico.
Demonstrações de laboratório e gangorra
Preveja a força de equilíbrio ou a distância ao pivô antes de pendurar pesos em uma régua métrica, alavanca de sala ou barra de oficina.
Perguntas frequentes
Qual fórmula a calculadora do princípio dos momentos usa?
Exatamente uma das quatro grandezas é resolvida a partir das outras três.
O que acontece se um braço de alavanca for zero?
Um braço nulo não produz momento e dividiria por zero ao reordenar para uma força, por isso não é aceito.
Quais unidades devo usar?
Qualquer par coerente: as duas forças na mesma unidade de força e as duas distâncias na mesma unidade de comprimento. Com newtons e metros, os momentos ficam em newton-metros. A calculadora não converte sistemas de unidades.
Quanto custa a calculadora do princípio dos momentos?
A ferramenta do navegador é gratuita nesta página.
Qual valor posso calcular?
Qualquer um dos quatro: a força horária ou sua distância, ou a anti-horária ou sua distância. Deixe esse como incógnita, informe os outros três e receba também os dois momentos para mostrar que são iguais.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"force_cw":20,"force_clockwise":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"force_cw": 20,
"force_clockwise": 1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"force_cw": 20,
"force_clockwise": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"force_cw":20,"force_clockwise":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"force_cw":20,"force_clockwise":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"force_cw": 20,
"force_clockwise": 1
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.principle_of_moments",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Limites
max_abs | 1000000000000000 |
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
A mesma aritmética de forma fechada roda grátis no navegador e como item de API pré-pago a US$ 0,002 por chamada bem-sucedida, sem rede, amostragem nem relógio.
O que o princípio dos momentos afirma e o que esta calculadora devolve
Esta página modela o par padrão de sala de aula: uma força horária force_cw no braço distance_cw e uma força anti-horária force_acw no braço distance_acw. O equilíbrio exige então que force_cw vezes distance_cw iguale force_acw vezes distance_acw. Você nomeia a desconhecida com solve_for, ou simplesmente omite esse campo, e o motor reordena a identidade do produto para preencher a lacuna. A resposta ecoa as quatro grandezas com a desconhecida preenchida, informa solved_for e unknown_value para exibição, devolve moment_cw e moment_acw para que os dois lados do balanço fiquem visíveis, e define balanced como verdadeiro quando a checagem em ponto flutuante concorda. Não há modelo de viga com várias cargas, nem binário de atrito, nem peso próprio distribuído: ou a forma fechada é avaliada dentro da faixa admitida ou o pedido falha com invalid_input.
Como as quatro grandezas são lidas, como a desconhecida é escolhida e por que um braço nulo falha
Exatamente três desses quatro valores precisam ser conhecidos. Quando a desconhecida é uma distância, a força do mesmo lado também precisa ser não nula ou a divisão fica indefinida. Aceitam-se cadeias numéricas em notação decimal ou científica comum; cadeias vazias, NaN e Infinity não. A aritmética é um produto do lado conhecido dividido pelo fator restante do lado da desconhecida, depois um arredondamento estável com o zero negativo colapsado. Envie JSON com a força horária como force_cw, o braço perpendicular horário como distance_cw, a força anti-horária como force_acw e o braço anti-horário como distance_acw. Aceitam-se aliases para que planilhas e formulários tipados reutilizem o mesmo contrato: force_clockwise, F_cw, fcw e clockwise_force para a carga horária; distance_clockwise, d_cw, arm_cw, lever_arm_cw e clockwise_distance para o seu braço; force_anticlockwise, force_ccw, F_acw, facw, anticlockwise_force e counterclockwise_force para a carga oposta; distance_anticlockwise, distance_ccw, d_acw, arm_acw, lever_arm_acw e anticlockwise_distance para o seu braço. Ou você omite a desconhecida para o motor inferir o único campo em branco, ou define solve_for — aliases unknown, find e for — como force_cw, distance_cw, force_acw ou distance_acw e fornece os outros três. Um braço conhecido deve ser finito e não nulo: distance_cw ou distance_acw zero ou numericamente zero falham com invalid_input e uma mensagem que nomeia o campo, porque um braço nulo torna F vezes d inútil para resolver uma força por divisão. O campo opcional precision, com aliases decimals e dp, escolhe casas de zero a quinze e vale dez por padrão.
Onde um resolvedor do princípio dos momentos é usado, quanto custa e o que ele não inventa
Ferramentas de produto e educação usam o endpoint quando um aprendiz digita três conhecidos e a interface precisa mostrar a força ou o braço que falta junto com os dois momentos laterais. Pela API cada consulta bem-sucedida é um item faturável a US$ 0,002; validação falha não é cobrada; nada é armazenado depois que a resposta volta.
Casos de integração
Fixtures de teste determinísticas
Gere pares reproduzíveis de unknown_value e momentos laterais para testes unitários, software de tutoria e asserções de integração contínua.
Perguntas técnicas
Como escolho qual grandeza é a desconhecida?
Omita exatamente um de force_cw, distance_cw, force_acw ou distance_acw, ou defina solve_for com esse nome de campo e forneça os outros três valores conhecidos.