Conversão de 2 Gigapascais para Megalibras por polegada quadrada

Informações sobre o Gigapascal (GPa)

O gigapascal é uma unidade de pressão igual a mil milhões de pascais, escrito GPa. São mil megapascais e dez mil bar. É a unidade em que a ciência dos materiais indica a rigidez e não a resistência, e em que se descrevem as pressões no interior dos planetas e nos laboratórios de alta pressão.

O módulo de elasticidade é o seu uso principal. O aço tem um módulo de Young de cerca de 200 gigapascais, o cobre 117, o alumínio 70, o vidro comum 70, o betão à volta de 30, a madeira na direção do fio de 10 a 15, e a borracha menos de um décimo de um. Esses valores descrevem quanto um material se alonga sob carga, não quando parte, e explicam por que uma viga de aço com a mesma resistência de uma de alumínio deforma menos.

O diamante marca o topo da escala corrente. O seu módulo de cerca de 1200 gigapascais é o mais alto de qualquer material natural, e é por isso que se fazem dele bigornas para o trabalho a alta pressão: nada mais consegue empurrar com essa força sem se deformar primeiro. O diamante sintético fabrica-se industrialmente a cerca de cinco gigapascais e alta temperatura, em prensas construídas de propósito para aguentar essa pressão.

O interior da Terra descreve-se na mesma unidade. A pressão na base da crosta anda por um gigapascal, no limite entre manto e núcleo por uns 136, e no centro do planeta por uns 360. As células de bigorna de diamante de laboratório atingem hoje e ultrapassam o valor central, o que permite estudar diretamente o comportamento do ferro e dos silicatos em condições planetárias em vez de o inferir.

Por contraste, o ponto mais fundo do oceano exerce apenas cerca de 0,11 gigapascais. Essa comparação vale a pena guardar, porque mostra quanto as pressões geológicas superam tudo o que se prende com a água: o fundo da fossa das Marianas é um milésimo da pressão no centro da Terra.

Abaixo do gigapascal, o megapascal descreve a resistência, e acima pouco resta além da física estelar e teórica. O terapascal aparece sobretudo no módulo de elasticidade dos nanotubos de carbono e no interior dos planetas gigantes, pelo que o gigapascal é na prática o teto do intervalo em que laboratórios e engenheiros trabalham.

Um gigapascal equivale a 1 000 000 000 de pascais, a 1000 megapascais, a 10 000 bar ou a cerca de 145 000 libras por polegada quadrada.

Informações sobre o Megalibra por polegada quadrada (Mpsi)

A megalibra por polegada quadrada é uma unidade de pressão igual a um milhão de libras por polegada quadrada, ou 6,895 gigapascais. O seu símbolo é Mpsi. Nada trabalha a esta pressão; a unidade existe unicamente para exprimir o módulo de elasticidade, a grandeza que descreve quão rígido é um material e não quão resistente.

Dois valores nela são decorados por todo o engenheiro mecânico americano. O aço tem um módulo de Young de 29 milhões de libras por polegada quadrada e o alumínio de 10 milhões, e essa razão de cerca de três para um rege o comportamento de ambos em qualquer estrutura. Uma peça de aço e uma de alumínio de forma idêntica e resistência idêntica não deformam igual, e a diferença é exatamente esse fator.

Os restantes metais correntes acomodam-se à volta. O titânio situa-se em cerca de 16,5 milhões de libras por polegada quadrada, o cobre em 17, o magnésio em 6,5, e o ferro fundido entre 12 e 20 conforme a qualidade. Como o módulo quase não muda com o tratamento térmico nem com a liga dentro de uma família metálica, estes valores são muito mais estáveis do que os de resistência e pode confiar-se neles de qualidade para qualidade.

É nos compósitos que a unidade faz o seu trabalho mais interessante. A fibra de carbono padrão atinge cerca de 33 milhões de libras por polegada quadrada na direção da fibra, as qualidades de alto módulo de 55 a 85, e a fibra de vidro apenas cerca de 10, tal como o alumínio. Como um laminado compósito tem um módulo diferente em cada direção, quem projeta trabalha com um conjunto de valores e não com um só, e a unidade aparece muitas vezes numa mesma folha de dados.

O seu equivalente métrico é o gigapascal, e a conversão são 6,895 gigapascais por megalibra e polegada quadrada. O aço a 29 milhões de libras por polegada quadrada são 200 gigapascais, e o alumínio a 10 milhões são 69, que são também os dois valores de rigidez mais citados na engenharia métrica. As duas tradições descrevem exatamente os mesmos materiais.

Distinguir módulo de resistência conta aqui mais do que em qualquer outro lado. Um aço com um módulo de 29 milhões de libras por polegada quadrada pode ceder a 50 mil, uma diferença de quase seiscentas vezes, e as duas propriedades são independentes: um tratamento térmico pode duplicar a resistência de um aço deixando a sua rigidez intocada.

Uma megalibra por polegada quadrada equivale a 1 000 000 de libras por polegada quadrada, a cerca de 6,895 gigapascais, a cerca de 68 950 bar ou a 1000 quilolibras por polegada quadrada.