Principio di Pascal – esercizi

TORCHIO IDRAULICO

Il torchio idraulico è una macchina composta da due pistoni (uno di area più piccola dell'altro) collegati da un tubo riempito di fluido.

Secondo il principio di Pascal la pressione applicata in un punto del fluido si distribuisce in tutte le direzioni, cioè quando si applica una pressione sull'area piccola, il fluido tramette tutta la pressione all'altra area sollevandola

La pressione è la stessa in tutte e due le aree con l'unica differenza che la seconda area è più grande, quindi nella seconda superfice aumenta la forza inziale secondo la seguente proporzione:

$p_1=p_2$

$\frac{F_1}{A_1}=\frac{F_2}{A_2}$

Dove $F$ sono le due forze mentre $A$ sono le superfici.

 

VASI COMUNICANTI

I vasi comunicanti sono compositi da due fluidi collegati tra loro da un tubo a forma di U. Nei vasi la pressione data dal peso di uno dei due fluidi si trasmette all'altro per la legge di Pascal e questa trasmissione di pressione causa un'innalzamento dei due fluidi
Per calcolare l'altezza dei fluidi possiamo utilizzare la legge di Stevino dato che le pressioni dei due fluidi sono uguali

$d_1gh_1=d_2gh_2$

$\frac{d_1}{d_2}=\frac{h_2}{h_1}$

Dove $d$ sono le densità dei due fluidi e $h$ le due altezze raggiunte

 

 

  • Esercizio 1

Su un torchio idraulico composto da due pistoni di area $A_1=1m^2$ e $A_2=100m^2$ viene applicata una forza di intensità $F_1=50N$. Calcola la forza con cui viene sollevato il pistone più grande

 

  • Esercizio 2

Se in un torchio idraulico si applica una forza di intensità $F=500N$ a un pistone di area $A=1m^2$ si ottiene un aumento della forza del 400%. Calcola l'area del pistone più grande

 

  • Esercizio 3

Un torchio idraulico solleva una macchina di massa $m=2800kg$ per mezzo di una forza di intensità $F=500N$ sul pistone più piccolo. Qual è il rapporto tra i raggi delle due superfici circolari del torchio?

 

  • Esercizio 4

Un torchio idraulico è composto da due pistoni circolari di raggio $r_1=5cm$ e $r_2=30cm$. Sul pistone più piccolo è posta una massa $m=50kg$. La forza esercitata è sufficiente da far alzare un corpo di massa $m=1500kg$?

 

  • Esercizio 5

In un vaso comunicante è presente acqua (densità $d_1=1000$ $kg/m^3$) e glicerina ($d_2=1261$ $kg/m^3$). Quando i due liquidi sono in equilibrio la glicerina raggiunge un'altezza $h_2=0,70m$. Qual è l'altezza raggiunta dall'acqua nell'altro ramo del vaso?