Tempo de parada de volante
Um volante de 2 kg·m² girando a 10 rad/s com um freio constante de 4 N·m para em 5 s, perdendo 2 rad/s a cada segundo. Informe inércia, velocidade inicial e torque de frenagem para obter o tempo de parada, útil no dimensionamento de freios. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Momento de inércia
- 2
- Velocidade angular inicial
- 10
- Torque de frenagem
- 4
- Desaceleração angular
- 2
- Tempo de desaceleração (s)
- 5
Um volante de inércia, rotor ou eixo de máquina em rotação não para instantaneamente quando você aplica um freio. Sob um torque de frenagem constante, a velocidade angular cai linearmente, e o tempo até chegar ao repouso é a razão entre o momento angular I·ω e esse torque. Use-a para verificações de dimensionamento de volante, notas de dimensionamento de freio, tarefas de dinâmica rotacional e qualquer pipeline que precise de um valor repetível de parada por inércia sem planilhas ou scripts avulsos. Torque de frenagem zero é rejeitado porque a divisão por zero é indefinida e implica tempo de parada infinito.
O que o tempo de parada significa sob torque constante
A segunda lei de Newton para a rotação diz que o torque é igual ao momento de inércia vezes a aceleração angular: τ = I·α. Quando o torque de frenagem é constante em magnitude e se opõe à rotação, a desaceleração angular é a constante α = τ/I. Partindo de uma velocidade angular inicial ω₀ e desacelerando a uma α constante, o corpo chega à velocidade zero no tempo t = ω₀/α, que se rearranja para a forma compacta t = I·ω₀/τ.
Esse é o intervalo de parada por inércia sob um freio ideal de torque constante. Máquinas reais acrescentam arrasto viscoso, agarra-desliza em baixa velocidade e limites térmicos no freio, mas o modelo de corpo rígido com torque constante permanece a referência da qual toda nota de projeto, relatório de laboratório e esboço de controle parte. O momento de inércia deve ser positivo; um I zero ou negativo não é um corpo rígido físico para esta fórmula.
A velocidade angular inicial deve ser não negativa em rad/s; velocidade zero simplesmente retorna tempo zero. As unidades são SI em todo o cálculo — kg·m², rad/s, N·m e segundos — então converta rpm para rad/s (multiplique por 2π/60) e qualquer inércia fora do SI antes de chamar, se a sua ficha técnica usar outras convenções.
Onde as equipes encaixam o tempo de parada nos fluxos de trabalho
Engenheiros mecânicos estimam quanto tempo um volante de inércia ou um eixo de alta inércia leva para parar sob um torque de freio especificado antes de dimensionar pastilhas, conjuntos de embreagem ou limites regenerativos. Educadores e tutores geram respostas esperadas para tarefas de dinâmica rotacional e depois comparam as submissões dos alunos com um resultado de referência conhecido. Técnicos de teste documentam metas de parada por inércia para testes de aceitação quando uma bancada deve parar dentro de uma janela de segurança.
Redatores de documentação incluem exemplos ao vivo para que os leitores possam alterar I, ω e τ sem sair da página.
Casos de uso
Dimensionamento de freio de volante e rotor
Estime o tempo de parada a partir da inércia, da velocidade inicial e do torque de freio constante antes de fechar a escolha de pastilhas ou embreagem.
Conferência de tarefas de dinâmica rotacional
Calcule os tempos de parada esperados para problemas de corpo rígido, para que instrutores e alunos compartilhem uma resposta de referência determinística.
Documentação de parada por inércia para segurança
Documente quanto tempo um eixo de alta inércia leva para parar sob um torque especificado, para protocolos de teste e notas de segurança de máquina.
Perguntas frequentes
Como o tempo de parada é calculado?
A resposta também retorna a desaceleração angular α = τ/I em rad/s².
Quais unidades devo usar?
O tempo é retornado em segundos. Converta rpm com rad/s = rpm × 2π/60 antes de chamar.
E se o torque de frenagem for zero?
Torque zero implica tempo de parada infinito, então a divisão por zero é rejeitada antes de qualquer resultado ser retornado; tarefas falhas não são cobradas.
Este modelo considera atrito que varia com a velocidade?
Não. Ele assume magnitude de torque de frenagem constante. Para arrasto viscoso, agarra-desliza ou freios de múltiplos estágios, você deve integrar uma lei de torque diferente offline e usar isto apenas para o segmento de torque constante.
Devo informar o torque de frenagem como número negativo?
Não. Informe o valor positivo do torque de frenagem, mesmo que ele se oponha ao giro. Um torque negativo é recusado, e o zero também, porque um freio sem torque nunca pararia o rotor.
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/spin-down-time \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"moment_of_inertia":2,"initial_angular_speed":10,"braking_torque":4}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/spin-down-time", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"moment_of_inertia": 2,
"initial_angular_speed": 10,
"braking_torque": 4
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/spin-down-time",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"moment_of_inertia": 2,
"initial_angular_speed": 10,
"braking_torque": 4
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/spin-down-time", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"moment_of_inertia":2,"initial_angular_speed":10,"braking_torque":4}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"moment_of_inertia":2,"initial_angular_speed":10,"braking_torque":4}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/spin-down-time", 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
{
"moment_of_inertia": 2,
"initial_angular_speed": 10,
"braking_torque": 4
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.spin_down_time",
"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.
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
Esta capacidade realiza esse cálculo clássico de corpo rígido de forma determinística: três números finitos entram, o tempo de parada em segundos mais a desaceleração angular saem, com uma política fixa de arredondamento de doze casas decimais, para que os resultados do navegador e da API coincidam byte a byte.
O que o tempo de parada significa sob torque constante
O torque de frenagem deve ser estritamente positivo: torque zero nunca para o rotor, e a API o rejeita com invalid_input, para que você nunca receba um infinito ou NaN silencioso.
Entradas, saídas e regras de validação
Os três devem ser finitos. O momento de inércia e o torque de frenagem devem ser estritamente maiores que zero; a velocidade angular inicial deve ser maior ou igual a zero. Torque negativo também é rejeitado: passe a magnitude positiva do torque de frenagem em vez de um valor oposto com sinal. Converta rpm, graus por segundo ou g·cm² offline se os seus dados de origem ainda não estiverem em unidades angulares do SI. Envie três números obrigatórios: moment_of_inertia para I em quilogramas metro quadrado, initial_angular_speed para ω₀ em radianos por segundo e braking_torque para a magnitude constante do freio τ em newton-metros. Um braking_torque exatamente igual a zero falha com invalid_input e uma mensagem que nomeia o campo, porque t = I·ω/τ dividiria por zero e tarefas falhas não são cobradas. Uma verificação clássica é I = 2 kg·m², ω₀ = 10 rad/s e τ = 4 N·m, que resulta em desaceleração angular de 2 rad/s² e tempo de parada de 5 s.
Onde as equipes encaixam o tempo de parada nos fluxos de trabalho
Equipes de produto embutem o formulário gratuito do navegador em páginas de estudo e chamam a API a partir de calculadoras de projeto ou scripts em lote que varrem grades de inércia e torque. Como cada chamada bem-sucedida é um único item analítico com preço de US$ 0,002, a automação pode avaliar muitos pontos de projeto sem custo de modelo nem despesa de assinatura. Prefira este endpoint quando você já conhece o momento de inércia, a velocidade angular inicial e uma magnitude constante de torque de frenagem — e só precisa do tempo de parada transparente — e não de um modelo completo de freio em múltiplos estágios, um mapa de atrito ou uma simulação térmica de dissipação de energia, que exigem entradas mais ricas e ferramentas diferentes.
Perguntas técnicas
Quanto custa cada chamada de API?
US$ 0,002 por requisição bem-sucedida. A ferramenta do navegador acima roda gratuitamente de forma local; a API desconta do seu saldo pré-pago do KIT somente quando a tarefa é bem-sucedida.