Princípio de Pascal

A Física é uma disciplina super importante em muitas áreas de nossas vidas, pois convivemos com ela a todo momento. Mas especialmente na mecânica, a Física tem participação especial. Muitas das funcionalidades de um carro se devem aos estudos dessa disciplina. Hoje estudaremos uma parte da física muito importante para a mecânica, não só de carros, mas de vários outros equipamentos.

Você sabe como funciona o freio de um carro? Quando alguém pisa no pedal do freio as rodas são freadas simultaneamente. Isso acontece devido a um princípio da hidrostática, estudado pelo físico, matemático e filósofo Blaise Pascal. Pascal era francês e viveu por pouco tempo, de 1623 a 1662. Como filósofo, teve uma de suas afirmações muito pronunciada durante os séculos posteriores à sua morte:

“O coração tem razões que a própria razão desconhece”.

Como físico, ficou famoso por criar o Princípio de Pascal, que foi muito importante para o funcionamento dos freios dos carros e das prensas hidráulicas. O enunciado de seu princípio diz:

“Os fluidos em equilíbrio transmitem integralmente para todos os pontos qualquer acréscimo de pressão exercida em um de seus pontos”.

Dito de outro modo, os líquidos transmitem integralmente a pressão que recebem, o que explica o funcionamento do freio dos carros. Quando o motorista pisa no pedal, provoca um acréscimo de pressão no óleo contido em um cilindro ligado ao pedal. Essa pressão é transmitida até o pistão de cada uma das rodas, que comprime a lona ou disco contra o tambor dos freios.

Prensa Hidráulica

A prensa hidráulica é uma aplicação da Lei de Pascal. Observe a imagem:

Prensa Hidráulica

Prensa Hidráulica

Lembremos que pressão é igual a força sobre área, então:

Δp1= F1/A1 e Δp2= F1/A2

Utilizando o Princípio de Pascal, sabemos que Δp1=Δp2. Assim:

F1/A1  = F2/A2 e F1/F2 = A1/A2

Isso quer dizer que a força aplicada varia de acordo com a área. Dessa forma, em uma prensa hidráulica, como no modelo acima, uma força aplicada no êmbolo 1 será multiplicada no êmbolo 2. Imaginemos que o êmbolo 1 tenha área de 1m² e o êmbolo 2 de 10m². Nesse exemplo, uma força de 70kg, aplicada sobre A1 poderá levantar um objeto de 700kg sobre A2.

Exemplo Prático

As prensas hidráulicas podem ser observadas em elevadores de carros, usados em oficinas mecânicas e postos e gasolina, pois com uma força pequena é possível levantar os automóveis. Veja um exemplo na imagem abaixo:

Funcionamento de uma prensa hidráulica para levantar um carro

Aqui temos o esquema de um elevador hidráulico. A prensa é um mecanismo eficaz de aumento da força aplicada. Para isso, basta construir um dispositivo com área maior do que a área à qual a força será aplicada. Fazendo isso, podemos levantar o carro. Isso também vale para o sistema de freio hidráulico de um carro.

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