Konversi Satuan Torsi: N·m, lbf·ft, kgf·m

Konversi Satuan Torsi

Torsi adalah gaya puntir. Konverter satuan torsi mengubah nilai torsi dari satu satuan ke satuan lain, seperti meter newton menjadi kaki gaya-pound. Halaman ini mengonversi antara meter newton, kaki gaya-pound, dan meter gaya-kilogram, serta menampilkan ketiganya secara bersamaan.

Torsi adalah gaya dikalikan jarak dari titik putar ke tempat gaya bekerja. Dorongan yang sama pada kunci pas panjang menghasilkan torsi yang lebih besar daripada pada kunci pas pendek.

Fungsi konverter

Pengunjung memasukkan satu angka dan memilih satuan yang digunakan untuk menuliskan angka tersebut. Halaman ini menampilkan torsi yang sama dalam ketiga satuan.

• Hasil ditampilkan hingga delapan angka penting. Hanya tampilannya yang dibulatkan. Konversi dilakukan menggunakan angka sebagaimana dimasukkan.
• Hasil yang besarnya di bawah 0,0001, atau sebesar satu miliar atau lebih, ditampilkan dalam notasi ilmiah. Nol ditampilkan sebagai 0 biasa.
• Nilai negatif diterima. Torsi memiliki arah rotasi, sehingga nilai di bawah nol menggambarkan puntiran ke arah sebaliknya.
• Kotak kosong menghasilkan perintah untuk memasukkan nilai, bukan angka. Tautan yang membawa satuan yang tidak ditawarkan halaman ini menghasilkan pesan, bukan konversi.

Ketiga satuan

Meter newton adalah satuan SI: satu newton gaya yang bekerja pada jarak satu meter dari titik putar. Dua satuan lainnya masing-masing merupakan jumlah meter newton yang tetap. Tidak satu pun dari kedua jumlah tersebut merupakan hasil pengukuran, sehingga tidak berubah seiring waktu.

Torsi yang ditulis sebagai "lb-ft" atau "ft-lb" pada kunci pas atau dalam manual servis adalah kaki gaya-pound. Kedua penulisan tersebut menyebut satu satuan yang sama; yang berbeda hanya urutan katanya.

Rumus konversi torsi

Setiap satuan di sini merupakan kelipatan tetap dari meter newton, sehingga konversinya terdiri atas satu perkalian lalu satu pembagian. Nilainya diubah terlebih dahulu menjadi meter newton, kemudian diubah kembali ke satuan yang diinginkan:

$\tau_2 = \frac{\tau_1 \times k_1}{k_2}$

dengan $\tau_1$ adalah torsi yang dimasukkan, $k_1$ adalah jumlah newton meter dalam satu unit satuan yang dipilih, $k_2$ adalah jumlah newton meter dalam satu unit satuan yang diinginkan, dan $\tau_2$ adalah hasilnya.

Tidak ada yang ditambahkan atau dikurangkan selama proses tersebut, karena ketiga skala menunjukkan nol pada torsi yang sama. Yang berubah hanya besar langkahnya. Suhu adalah kasus yang berbeda: Celsius dan Fahrenheit mulai menghitung dari titik yang berbeda, sehingga konverter yang hanya melakukan perkalian akan menampilkan 0 °C sebagai 0 °F, bukan 32 °F.

Asal dua satuan non-SI

Keduanya didasarkan pada gravitasi standar, yang ditetapkan oleh Konferensi Umum untuk Ukuran dan Timbangan ke-3 pada tepat 9,80665 m/s² pada 1901. Nilai tersebut merupakan nilai yang disepakati, bukan hasil pengukuran setempat, dan memungkinkan satuan massa digunakan sebagai pengganti satuan gaya.

Gaya pon adalah pon internasional tahun 1959, tepat 0,45359237 kg, yang ditarik oleh gravitasi tersebut, sehingga menghasilkan 4,4482216152605 N. Kaki gaya pon adalah gaya tersebut yang bekerja pada jarak satu kaki dari titik putar, dan kesepakatan 1959 yang sama menetapkan panjang kaki tepat 0,3048 m.

$1\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft} = 4.4482216152605\ \mathrm{N} \times 0.3048\ \mathrm{m} = 1.3558179483314004\ \mathrm{N}\cdot\mathrm{m}$

Gaya-kilogram adalah satu kilogram yang ditarik oleh gravitasi yang sama, sehingga meter gaya-kilogram merupakan gravitasi standar yang dinyatakan sebagai torsi:

$1\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m} = 1\ \mathrm{kg} \times 9.80665\ \mathrm{m/s^2} \times 1\ \mathrm{m} = 9.80665\ \mathrm{N}\cdot\mathrm{m}$

Gravitasi saling menghilangkan ketika kedua satuan tersebut dibandingkan, karena masing-masing memuatnya satu kali. Yang tersisa adalah pound dikalikan kaki:

$\frac{1\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft}}{1\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m}} = 0.45359237 \times 0.3048 = 0.138254954376$

NIST Special Publication 811, Lampiran B, mencantumkan kaki gaya-pound yang dibulatkan menjadi 1,355818 N·m.

Contoh: mur roda dikencangkan hingga 100 N·m

Membagi dengan jumlah meter newton dalam satu kaki gaya-pound menghasilkan nilai yang digunakan di Amerika Serikat dan Britania Raya:

$\tau = \frac{100}{1.3558179483314004} \approx 73.756215\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft}$

Membagi 100 yang sama dengan 9,80665 menghasilkan nilai dalam meter gaya-kilogram, yang masih muncul dalam manual servis lama dan pada beberapa kunci torsi:

$\tau = \frac{100}{9.80665} \approx 10.197162\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m}$

Untuk masukan ini, halaman menampilkan 100 N·m, 73,756215 lbf·ft, dan 10,197162 kgf·m berdampingan. Ketiganya menggambarkan satu setelan pada satu kunci. Angkanya berbeda karena satuannya berbeda, bukan karena mur dikencangkan dengan gaya yang lebih besar.

Konversi torsi umum

Setiap baris menunjukkan hasil satu satuan dalam dua satuan lainnya, dengan delapan angka signifikan.

Nilai mana yang tepat dan mana yang dibulatkan

Ketiga satuan tersebut didasarkan pada definisi, tetapi hanya sebagian definisinya yang dapat dituliskan sepenuhnya dalam bentuk desimal.

• 1 lbf·ft tepat sama dengan 1,3558179483314003 N·m. Desimalnya berhenti di sana, karena kaki dan gaya-pound itu sendiri merupakan desimal eksak.
• 1 kgf·m tepat sama dengan 9,80665 N·m, yaitu nilai gravitasi standar.
• 1 lbf·ft tepat sama dengan 0,138254954376 kgf·m. Gravitasi saling menghilangkan, dan pound dikalikan kaki kembali menghasilkan desimal eksak.
• 1 N·m sama dengan 0,73756214927726540… lbf·ft, dengan digit yang tidak pernah berakhir, sehingga setiap desimal yang ditulis untuknya telah dipotong.
• 1 kgf·m sama dengan 7,2330138512098940… lbf·ft, yang juga tidak berakhir.

Konverter menghitung setiap faktor dari konstanta definisinya, bukan menyimpan desimal yang telah dipersingkat, sehingga pembulatan yang dilihat pembaca berasal dari tampilan, bukan dari angka yang mendasarinya. Delapan angka signifikan cukup banyak untuk menampilkan nilai definisi dengan jelas, tetapi cukup sedikit untuk menyembunyikan digit terakhir dari perhitungan komputer, yang membawa derau pembulatan, bukan informasi.

Pertanyaan yang sering diajukan

Berapa meter newton dalam satu ft-lb? Satu kaki gaya-pound tepat sama dengan 1,3558179483314003 N·m, yang ditampilkan halaman sebagai 1,3558179 N·m. Sebaliknya, satu meter newton adalah 0,73756215 lbf·ft.

Apakah ft-lb sama dengan lb-ft? Ya. Keduanya menyatakan gaya sebesar satu gaya-pound yang bekerja pada jarak satu kaki dari titik putar. Manual menggunakan kedua urutan kata tersebut untuk satuan yang sama.

Apakah meter newton sama dengan joule? Keduanya dibentuk dari newton dan meter, tetapi mengukur hal yang berbeda. Joule mengukur energi, sedangkan torsi melakukan kerja hanya ketika poros benar-benar berputar. Namanya sengaja dibedakan: energi ditulis dalam joule, torsi dalam meter newton.

Untuk apa meter gaya-kilogram digunakan? Ini adalah satuan torsi metrik yang lebih lama, yang masih ditemukan dalam manual servis dan pada beberapa kunci torsi. Satu meter gaya-kilogram sama dengan 9,80665 N·m, atau 7,2330139 lbf·ft.

Bisakah torsi negatif dikonversi? Ya. Torsi memiliki tanda karena mempunyai arah rotasi, sehingga nilai di bawah nol menggambarkan puntiran ke arah sebaliknya. Halaman mengonversinya dan tidak menolaknya.

Mengapa halaman menampilkan begitu banyak digit? Delapan angka signifikan membuat nilai definisi mudah dibaca tanpa menampilkan digit terakhir dari perhitungan, yang membawa derau pembulatan. Konstanta yang disimpan tidak pernah dipersingkat, sehingga tampilan singkat tidak memengaruhi konversi berikutnya.