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Matemática

Calculadora do Comprimento de uma Hélice (Escada em Caracol, Mola, Corrimão, Cabo Enrolado)

Comprimento de material ao longo de uma hélice — o corrimão de uma escada em caracol, um fio enrolado, um cabo à volta de um tambor ou de um poste — a partir do diâmetro, do passo e da altura ou das voltas.

Resultados

Comprimento da hélice para essa altura 9831,9
Número de voltas nessa altura 2,000
Comprimento da hélice para essas voltas —
Altura atingida por essas voltas —
Comprimento de uma volta completa 4916,0
Inclinação da hélice sobre a horizontal 16,55 °
Como varia
Comprimento da hélice para essa alturaAltura total (se a souber) 0 – 8400. Comprimento da hélice para essa altura: 0 → 29 495,7Comprimento da hélice para essa altura010 00020 00030 00002000400060008000Altura total (se a souber)

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

Desenrole uma volta de uma hélice numa folha plana e fica a hipotenusa de um triângulo retângulo: um cateto é o perímetro π D, o outro é o passo, a subida por volta completa. Logo uma volta mede √((π D)² + p²), e o total é isso vezes o número de voltas. Use o diâmetro medido pela linha central do material que vai dobrar — o centro do corrimão, não o exterior da escada — e obtém um comprimento que pode cortar. O ângulo de inclinação é igual em toda a hélice verdadeira, e é por isso que o corrimão de uma escada em caracol tem sempre o mesmo declive.

Fórmula

one turn = √((π D)² + p²) · length = turns × √((π D)² + p²) · turns = height ÷ p · slope = atan(p ÷ π D)

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
dmDiâmetro da hélice (ao centro do material)—
pPasso (subida por volta completa)—
ntNúmero de voltas (se as souber)—
hhAltura total (se a souber)—
LHComprimento da hélice para essa altura—
TUNúmero de voltas nessa altura—
LNComprimento da hélice para essas voltas—
HNAltura atingida por essas voltas—
LTComprimento de uma volta completa—
ANInclinação da hélice sobre a horizontal°

Exemplo resolvido

  • Diâmetro da hélice (ao centro do material)1500
  • Passo (subida por volta completa)1400
  • Altura total (se a souber)2800
  • Comprimento da hélice para essa altura9831,9
  • Número de voltas nessa altura2,000
  • Comprimento de uma volta completa4916,0
  • Inclinação da hélice sobre a horizontal16,55 °

Limitações

  • Misturar unidades é a causa de erro mais comum. Converta todos os valores para as unidades indicadas ao lado de cada campo antes de calcular.
  • O cálculo é feito com precisão total e apenas a apresentação é arredondada. Se copiar um valor intermédio e voltar a escrevê-lo, podem surgir pequenas diferenças.