Principio di Pascal – esercizio 3

Per prima cosa la macchina esercita un peso sul torchio idraulico data dal prodotto tra massa e la costante di gravitazione

$P=mg=27.468N$

Dai dati del problema sappiamo che la macchina viene sollevata, quindi la pressione generata dalla forza di intensità $F_1=500N$ deve essere uguale alla pressione esercitata dalla macchina.

$p_1=p_2$

Sostituendo le pressioni con le loro formule generiche otteniamo:

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

Da questa proporzione dobbiamo ricavare il rapporto tra le due aree. Quindi moltiplichiamo entrambi per $A_1$

$F_1=\frac{P\cdot A_1}{A_2}$

E dividiamo per $P$

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

Svolgendo i calcoli otteniamo:

$\frac{A_1}{A_2}=\frac{500N}{27.468N}=0,018$

Le due superfici sono circolari quindi le loro aree si possono calcolare con la formula dell'area del cerchio $A=πr^2$. Sostituendo nell'equazione otteniamo:

$\frac{πr_{1}^2}{πr_{2}^2}=0,018$

$\frac{r_{1}^2}{r_{2}^2}=0,018$

Per ricavare il rapporto tra i due raggi, basta applicare la radice quadrata ad entrambi i membri dell'equazione

$\frac{r_1}{r_2}=\sqrt{0,018}=0,13$

Se vogliamo sapere il rapporto tra il raggio più grande e quello più piccolo basta elevare entrambi i membri dell'equazione per (-1)

$(\frac{r_1}{r_2})^{-1}=(0,13)^{-1}$

$\frac{r_2}{r_1}=7,69$