Fisica: torchio o pressa idraulica

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Una delle proprietà dei liquidi è quella di trasmettere la pressione che agisce su un punto qualsiasi della sua superficie a tutte le sue particelle, in tutte le direzioni. A sua volta, tale pressione si sostanzia in una forza perpendicolare che agisce su ogni punto del liquido. Per verificare la proprietà è necessario compiere un semplice esperimento. Prendete un contenitore formato da due cilindri completi di pistoni e comunicanti tra loro tramite un tubo. Il tubo tra i due cilindri permette il passaggio del liquido da un cilindro all'altro. Inoltre, è fondamentale che ciascun pistone aderisca perfettamente alla superficie del proprio cilindro. Se sul primo pistone si imprime una determinata forza fisica, tale forza eserciterà una pressione sulla superficie del primo cilindro. Esempi di applicazione del principio appena illustrato sono la pressa idraulica, il torchio e i freni idraulici. Vediamo nello specifico alcuni appunti di fisica relativi al torchio e alla pressa idraulica.

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Occorrente

  • Manuale di fisica
  • Formulario di fisica
  • Carta e penna (per esercizi pratici)
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Principi fondamentali della pressione

La pressione illustrata in precedenza verrà quindi trasmessa in tutte le direzioni, per poi dirigersi verso il tubo di comunicazione sino ad arrivare al liquido contenuto nel secondo cilindro. Arrivata al secondo cilindro, essa verrà esercitata anche al secondo pistone. Affinché il sistema resti in una condizione di equilibrio, sul secondo pistone deve agire una forza pari a quella esercitata sul primo. Tale risultato viene confermato anche dagli esperimenti: i due pistoni restano in equilibrio se viene esercitata sulla superficie del liquido sottostante una pressione identica per entrambi i componenti.

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Il principio di Pascal

È quindi sperimentalmente dimostrato che la pressione esercitata in un punto di un liquido in equilibrio si trasmette allo stesso modo e con la medesima intensità in ogni altro punto del liquido e, contemporaneamente, in tutte le direzioni. Queste due proprietà sono note come "principio di Pascal" o "legge di Pascal", dal nome del fisico francese che scoprì il principio stesso utilizzando una botte con uno stantuffo.

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L'applicazione del principio di Pascal

Il principio di Pascal trova applicazione ogni qualvolta si desideri amplificare una forza, sfruttando lo scorrere di un fluido all'interno di cilindri muniti di pistoni. Ad esempio, il principio è alla base del funzionamento della pressa idraulica, ovvero un'apparecchiatura meccanica che sfrutta lo scorrimento di un fluido, generalmente olio idraulico, per generare una forza tale da comprimere e compattare diversi materiali. Il principio di Pascal è anche alla base del funzionamento dei freni idraulici i quali, sfruttando la presenza di un particolare liquido, trasferiscono la pressione esercitata dal conducente sul pedale al meccanismo frenante. Abbiamo terminato i nostri appunti-guida sul torchio e sulla pressa idraulica. Per ulteriori informazioni consultate il link: http://www.oilproject.org/lezione/principio-di-Pascal-fluido-ideale-vasi-comunicanti-pressione-idrostatica-torchio-idraulico-14600.html

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Nel caso aveste altri dubbi a proposito del principio di Pascal e non aveste compreso a fondo la meccanica dei fluidi, chiedete una consulenza da uno specialista o da un professore specializzato nella branca in questione.
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

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