Loi de Pascal

Si un tube en U est rempli d’eau et que des pistons sont placés à chaque extrémité, la pression exercée contre le piston gauche sera transmise dans tout le liquide et contre le fond du piston droit. (Les pistons sont simplement des « bouchons » qui peuvent glisser librement mais confortablement à l’intérieur du tube.) La pression exercée par le piston gauche contre l’eau sera exactement égale à la pression exercée par l’eau contre le piston droit., Supposons que le tube du côté droit soit élargi et qu’un piston d’une plus grande surface soit utilisé; par exemple, le piston de droite a 50 fois la surface du piston de gauche. Si une charge de 1 N est placée sur le piston gauche, une pression supplémentaire due au poids de la charge est transmise dans tout le liquide et contre le piston plus grand. La différence entre la force et la pression est importante: la pression supplémentaire est exercée sur toute la surface du piston plus grand. Comme il y a 50 fois la surface, 50 fois plus de force est exercée sur le piston plus grand., Ainsi, le plus grand piston supportera une charge de 50 N-cinquante fois la charge sur le plus petit piston.

Les Forces peuvent être multipliées à l’aide d’un tel dispositif. Une entrée newton produit une sortie de 50 newtons. En augmentant encore la surface du piston plus grand (ou en réduisant la surface du piston plus petit), les forces peuvent être multipliées, en principe, par n’importe quelle quantité. Le principe de Pascal sous-tend le fonctionnement de la presse hydraulique. La presse hydraulique ne viole pas la conservation de l’énergie, car une diminution de la distance déplacée compense l’augmentation de la force., Lorsque le petit piston est déplacé vers le bas de 100 centimètres, le grand piston ne sera soulevé que d’un cinquantième de celui-ci, soit 2 centimètres. La force d’entrée multipliée par la distance parcourue par le piston plus petit est égale à la force de sortie multipliée par la distance parcourue par le piston plus grand; c’est un autre exemple d’une machine simple fonctionnant sur le même principe qu’un levier mécanique.

Une application typique du principe de Pascal pour les gaz et les liquides est l’ascenseur automobile vu dans de nombreuses stations-service (le vérin hydraulique)., Augmentation de la pression d’air produit par un compresseur d’air est transmis par l’air à la surface de l’huile dans un réservoir souterrain. L’huile, à son tour, transmet la pression à un piston, qui lève l’automobile. La pression relativement basse qui exerce la force de levage contre le piston est à peu près la même que la pression d’air dans les pneus d’automobile. L’hydraulique est utilisée par des appareils modernes allant de très petits à Énormes. Par exemple, il existe des pistons hydrauliques dans presque toutes les machines de construction où des charges lourdes sont impliquées.

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