O que é o Princípio de Pascal e como ele é definido?

Evelyn Maitê Marin | Julho 2022
Engenheiro Industrial, Mestre em Física e EdD

O princípio de Pascal pode ser verificado usando uma concha esférica equipada com um pistão e perfurada em vários pontos, conforme mostrado na figura. Se a esfera é preenchida com um líquido e então a pressão é exercida pelo êmbolo, pode-se ver que o fluido é expelido na mesma pressão e Rapidez por todos os furos. Pode-se verificar que a pressão de saída através dos orifícios é a mesma se forem colocados tubos em cada saída, e o líquido subir à mesma altura em cada tubo.

Ao exercer pressão sobre o êmbolo, a altura do fluido é a mesma em todos os tubos das portas de saída.

Sobre Blaise Pascal, nasceu em 19 de junho de 1623, em Clermont Ferrand, na França, e mais tarde se tornaria um dos cientistas, teólogos e filósofos mais destacados e reconhecidos, principalmente por algumas de suas contribuições, como a pirâmide de Pascal, unidade pressão no sistema internacional (Pascal: Pa), ou o princípio que leva seu sobrenome "Princípio de Pascal", e que ainda hoje, é aplicar para o Projeto de prensas e mecanismos hidráulicos. Pascal foi educado por seu pai, que ocupava uma posição de destaque no setor público. Desde cedo, Pascal deixou contribuições significativas em diversas áreas como Matemática, Estatisticas e Mecânica dos Fluidos. Mais tarde, aventurou-se também no campo da Filosofia e teologia.

pressão hidráulica

Uma das aplicações representativas e atuais diretamente relacionadas ao princípio de Pascal pode ser vista na funcionando de uma prensa hidráulica, que é uma máquina simples composta por duas seções de áreas diferentes que são submetidas à pressão por dois pistões como mostrado na figura.

Esquema básico de uma prensa hidráulica

Este mecanismo tem múltiplas aplicações industriais, uma delas é a elevação de cargas pesadas, como veículos.

A pressão é definida como:

\(P=\frac{F}{A}\)

Onde:
F. magnitude do força aplicado em cada êmbolo
A: área da seção transversal de cada lado da prensa
P: pressão do fluido hidráulico

De acordo com o princípio de Pascal, a pressão no interior do fluido é a mesma em todos os pontos, portanto:

\({{F}_{1}} ⋅ {{A}_{2}}={{F}_{2}} ⋅ {{A}_{1}}\)

Essa relação implica que a força resultante no pistão maior quando uma força menor é aplicada no pistão menor será maior quanto maior for a relação entre as seções. Assim, se três dos quatro parâmetros do expressão, a sala pode ser obtida por um simples claro.

Exemplo prático

Qual será a força 1 (F₁) para aplicar na figura mostrada, para gerar uma força 2 (F2) é 10.000 N?. O pistão pequeno 1 tem um raio de 20 cm e o pistão grande tem um raio de 1 m.

Da relação:

\({{F}_{1}} ⋅ {{A}_{2}}={{F}_{2}} ⋅ {{A}_{1}}\)

limpa F₁ e substitua os dados da declaração:

Como pode ser visto, o princípio de Pascal pode ser aplicado em uma prensa hidráulica, pois quando uma força F é exercida sobre o pistão de menor seção A1₁ a pressão que se origina no líquido em contato com ele é transmitida completa e quase instantaneamente para o restante do líquido. Desta forma, conhecendo a área de cada seção e uma das forças, pode-se obter o valor da força na outra extremidade.

Outro exemplo de aplicativo O princípio de Pascal explica o funcionamento dos freios hidráulicos, pois ao pisar neste dispositivo, exerce uma força sobre o pedal, que por sua vez é transmitida a um pistão de menor seção que desliza dentro de um pistão. Essa força gera uma pressão dentro do fluido de freio.