O princípio de Pascal é uma lei da mecânica dos fluidos formulada da seguinte forma:
A pressão exercida sobre um líquido ou gás é transmitida a todos os pontos do fluido com a mesma intensidade em todas as direções. Nas partículas que estão em contato com o recipiente, a direção da pressão exercida pelo fluido no recipiente é perpendicular à superfície do recipiente.
A lei foi formulada pelo cientista francês Blaise Pascal em 1653 (publicada em 1663).
O princípio de Pascal é uma consequência da lei de conservação de energia e também é válido para fluidos compressíveis (gases) e para um fluido em um campo de gravidade. No entanto, em um fluido em movimento, este princípio não pode ser aplicado como regra geral.
Fórmula do princípio de Pascal
A lei de Pascal é descrita pela fórmula da pressão:
P = F/S
Onde:
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P é a pressão.
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F é a força aplicada,
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S é a superfície na qual a força é aplicada.
A pressão é medida em newtons por metro quadrado, ou pascal (Pa), em homenagem ao cientista que descobriu a lei, Pascal.
A lei de Pascal explicada
A partir desta fórmula pode-se observar que quando um líquido está em contato com duas superfícies diferentes, ele repercute nas forças aplicadas a cada uma das superfícies.
No exemplo da ilustração podemos ver um fluido incompressível que está em contato com duas superfícies diferentes.
No ponto 1 temos que P 1 =F 1 /S 1 e no ponto 2 temos que P 2 =F 1 /S 2
De acordo com a lei de Pascal, sabemos que a pressão em um ponto é igual à pressão aplicada ao resto do líquido, portanto a pressão um e dois são iguais. Se aplicarmos uma força (F 1 ) na pequena superfície (S 1 ) obtemos uma pressão que pode ser compensada na outra superfície livre do fluido (S 2 ). Como a área da superfície (S 2 ) é maior, o fluido exerce uma força resultante maior na superfície do fluido para manter a relação F/S.
experimento de Pascal
Os efeitos do princípio de Pascal, descoberto pelo físico francês em seu famoso experimento de barril de 1647.
No experimento, que também atende pelo nome de "paradoxo de Pascal", Pascal inseriu um tubo vertical de 10 m de comprimento em um barril cheio de água. Nesse momento Pascal começou a despejar água no tubo vertical até encher o próprio tubo e observou que a água rompia o barril devido à intensidade acumulada pela coluna de água.
Exemplos do Princípio de Pascal
A lei de Pascal é a base de muitas aplicações da engenharia mecânica que vemos no nosso dia a dia. Aqui estão alguns exemplos de uso e aplicações do princípio de Pascal:
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Os sistemas de freio hidráulico permitem multiplicar a força que exercemos no freio para transmiti-la às rodas.
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As prensas hidráulicas usam esta lei para concentrar toda a pressão em um ponto para realizar um trabalho mecânico altamente concentrado em um ponto.
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Um elevador hidráulico usa o mesmo princípio para poder levantar uma massa de peso considerável exercendo muito pouca força.
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O braço de uma escavadeira usa o princípio de Pascal para multiplicar a força do motor para a pá.
