Comprimento de Ruptura do Papel
Calcula o comprimento de ruptura (autorruptura) do papel, L = índice de tração / 9,80665, em km — o comprimento de uma tira de papel que, pendurada pela ponta, se romperia sob o próprio peso. É uma forma intuitiva e clássica de expressar a resistência à tração, independente da gramatura. Papéis comuns rompem por volta de 3–8 km; papéis de alta resistência, mais. Informe o índice de tração (N·m/g).
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Comprimento de ruptura do papel
O comprimento de ruptura (ou autorruptura) é uma forma maravilhosamente intuitiva de expressar a resistência de um papel: é o comprimento de uma tira de papel que, pendurada verticalmente pela ponta, se romperia sob o próprio peso. Surpreendentemente, esse comprimento não depende da gramatura nem da espessura da tira — só da qualidade intrínseca do material —, porque tanto a força resistente quanto o peso crescem proporcionalmente à seção. Calcula-se de forma simples a partir do índice de tração: L (km) = índice de tração / 9,80665 (a gravidade). Papéis comuns dão de 3 a 8 km — ou seja, uma tira de papel sulfite teria que ter quilômetros de comprimento para arrebentar pendurada! Papéis de alta resistência (sacos kraft, papéis de segurança) chegam a 10 km ou mais; papéis fracos (tissue, jornal de baixa qualidade) ficam abaixo. É um conceito clássico da física do papel, equivalente ao 'comprimento de ruptura' usado também para fibras têxteis e cabos, e uma forma elegante de comparar materiais pela razão resistência/peso. Informe o índice de tração.
Ferramentas Relacionadas
Índice de Tração do Papel
Calcula o índice de tração do papel, índice = resistência à tração (N/m) / gramatura (g/m²), em N·m/g, normalizando a resistência pela gramatura para permitir comparar papéis de pesos diferentes. É uma das propriedades mecânicas mais importantes, ligada à resistência das fibras, à ligação entre elas e ao refino. Papéis para embalagem e sacos exigem alto índice de tração. Informe a resistência à tração e a gramatura.
Índice de Rasgo do Papel
Calcula o índice de rasgo do papel, índice = força de rasgo (mN) / gramatura (g/m²), em mN·m²/g, normalizando a resistência ao rasgo pela gramatura. O rasgo depende muito do comprimento das fibras (fibras longas resistem mais) — por isso papéis de embalagem usam fibra longa de coníferas. É uma propriedade que muitas vezes compete com a tração (mais refino aumenta a tração mas reduz o rasgo). Informe a força de rasgo e a gramatura.
Alongamento Percentual
Calcula o alongamento percentual, A% = (L_f − L₀) ÷ L₀ × 100%, a partir do comprimento inicial L₀ e do comprimento final L_f medido após a ruptura no ensaio de tração (reaproximando as duas metades do corpo de prova). O resultado, em %, é uma medida direta da ductilidade do material — quanto ele se alonga antes de romper. Aços dúcteis chegam a 20–40%; materiais frágeis, a poucos por cento. O alongamento depende do comprimento de medida adotado, por isso ele é sempre informado junto (ex.: A% em 50 mm). Informe os comprimentos inicial e final.
Módulo de Ruptura à Flexão (Cerâmica)
Calcula o módulo de ruptura (MOR) à flexão de uma cerâmica em três pontos, MOR = 3·F·L/(2·b·d²), a partir da carga de ruptura (F), da distância entre apoios (L), da largura (b) e da espessura (d) do corpo de prova. É a principal medida de resistência mecânica de cerâmicas e revestimentos (ISO 10545): porcelanatos superam 35 MPa. A dependência com d² mostra por que peças mais espessas resistem muito mais. Informe a carga, a distância entre apoios, a largura e a espessura.
Fator de Segurança à Ruptura (Geossintético)
Calcula o fator de segurança contra a ruptura por tração de uma camada de reforço geossintético, FS = T_adm ÷ T_req, a partir da resistência à tração admissível do geossintético T_adm (kN/m, a resistência última já reduzida pelos fatores de fluência, dano de instalação e degradação) e da tração requerida T_req (kN/m, a força que o solo solicita naquela camada). Este é o critério de verificação final do dimensionamento de uma camada de reforço: a resistência disponível (admissível) precisa superar a solicitação (requerida) com uma margem de segurança adequada. As normas de solo reforçado exigem fatores de segurança contra a ruptura por tração tipicamente da ordem de 1,3 a 1,5 (já que muitas incertezas — fluência, dano, degradação — já foram cobertas pelos fatores de redução parciais embutidos na T_adm). Se o FS for menor que o exigido, escolhe-se um geossintético mais resistente, reduz-se o espaçamento entre camadas (diminuindo T_req em cada uma) ou ambos. Além da ruptura por tração (este cálculo), o projeto de solo reforçado verifica também a estabilidade ao ARRANCAMENTO (ancoragem suficiente), a estabilidade INTERNA (superfícies de ruptura cortando os reforços), a estabilidade EXTERNA (deslizamento, tombamento e capacidade de carga do maciço como um todo) e as deformações. Este FS de ruptura é uma das verificações fundamentais. Informe a resistência admissível e a tração requerida.
Resistência ao Movimento de Trem (Davis)
Calcula a resistência específica ao movimento de um trem pela equação de Davis, R = A + B·V + C·V², a partir dos coeficientes A (resistência ao rolamento e atritos mecânicos, independente da velocidade), B (resistência proporcional à velocidade, ligada a atritos de flange e oscilações) e C (resistência aerodinâmica, proporcional ao quadrado da velocidade) e da velocidade V (km/h). A equação de Davis, formulada na década de 1920 e ainda padrão na engenharia ferroviária, descreve a resistência total ao avanço que a locomotiva precisa vencer em via reta e nivelada, expressa por unidade de peso (N/t ou kgf/t). A baixas velocidades dominam os termos constante e linear (atritos); a altas velocidades, o termo quadrático aerodinâmico passa a dominar, sendo decisivo em trens de alta velocidade (por isso seu perfil aerodinâmico é tão cuidado). A resistência de Davis, somada às resistências de rampa (gravidade) e de curva, define o esforço trator necessário, o consumo de energia e a capacidade de tração da locomotiva. É a base do cálculo de tração e do desempenho de qualquer composição ferroviária. Informe os coeficientes A, B e C e a velocidade.
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