Il Torchio Idraulico

Consideriamo un’apparecchiatura idraulica composta da due pistoni idraulici collegati fra loro attraverso un tubo ed all’interno dei quali vi è un fluido. Il fluido non può uscire o entrare nel sistema.

torchio-idraulico

S1 è la superficie della sezione del primo pistone (si suppone di forma circolare, ma può avere anche altre forme geometriche; ciò che conta è il valore dell’area della sezione). S2 è la superficie della sezione del secondo pistone.

Se applichiamo una forza F1 sul primo pistone, si trasmette una pressione p1 all’interno della massa del fluido contenuto nel pistone 1.

Principio di Pascal
Il principio di Pascal afferma che una variazione di pressione all’interno di una massa fluida si trasmette in tutto il fluido e su tutte le superfici a contatto con esso.

Quindi la pressione p1 si trasmette in tutto il fluido e su tutte le superfici a contatto con esso: di fatto p2 è uguale a p1:

p2 = p1

Scriviamo le formulazioni della pressione (p = F / S) per i due pistoni:

Pistone 1: p1 = F1 : S1

Pistone 2: p2 = F2 : S2

Essendo  p2 = p1  è possibile scrivere la seguente relazione:

F2 : S2 = F1 : S1

che può essere espressa anche nella seguente forma:

a)     F2 : F1 = S2 : S1

Facciamo un esempio pratico, ipotizziamo  i seguenti valori per i raggi dei due pistoni:
r1 = 0,01 m
r2 = 0,10 m

Le superficie delle sezione saranno allora:

S1 = 0,000314 m2
S2 = 0,0314 m2

Il rapporto fra le due superfici dà il seguente valore:

S2 : S1 = 100

Allora tenendo conto della relazione (a) si trova che il rapporto tra le forze è:

F2 : F1 = 100     —–>     F2 = 100 * F1

Il risultato indica che la forza in ‘ingresso’ F1 è amplificata dal torchio idraulico di ben 100 volte: infatti il valore della forza in ‘uscita’ F2 è pari a 100 volte F1.

Con, ad esempio, una forza F1 pari a 300 N, il valore di F2 è pari a:

F1 = 300 N
F2 = 30000 N

I commenti sono chiusi