Considere um fluido, um gás ou líquido, em equilíbrio. Se variarmos a pressão em um dos pontos do fluido, todos os outros pontos do fluido sentirão a variação de pressão.
Ou seja: Se aumentarmos, por exemplo, em 1 atm a pressão num ponto do fluido, então todo o fluido irá aumentar sua pressão em 1 atm. Essa ideia é conhecida como Princípio de Pascal, em homenagem ao físico e matemático francês Blaise Pascal. A unidade padrão de pressão também leva seu nome 1 Pa = 1 N/m2.
Como utilizar desse princípio?
A imagem acima representa dois pistões conectados por um fluido incompressível. Se uma força F1 for feita em uma área A1, então uma pressão P1 será transmitida no fluido até a área A2 onde uma força F2 será detectada, e o quociente entre F2 e A2 equivale a uma pressão P2.
Dessa forma, podemos dizer que a pressão P1 de um lado, é igual a pressão P2 do outro:
P1=P2
Como pressão é a força sobre área, temos:
Essa é uma relação que deriva da ideia do princípio de Pascal.
Como o quociente de um lado é constante, se aumentarmos a área 2 em relação à área 1, então a força 2 será maior. Ou seja, conseguimos aumentar a força sentida de um lado apenas aumentando a área!
Essa ideia é utilizada em macacos hidráulicos, prensas hidráulicas, direções hidráulicas, elevadores hidráulicos, poços artesianos, barragens etc.
E a conservação de energia?
Pode-se pensar que estaríamos “criando” energia ao conseguir uma força maior do outro lado, mas, neste caso, a energia transmitida em forma de trabalho é a força multiplicada pela distância, e a distância que o pistão se move do lado onde a força é maior é menor do que do lado da força menor! Portanto, a energia se conserva.
Referências
TIPLER, Paul A.; MOSCA, Gene. Physics for scientists and engineers, sixth edition. New York: W. H. Freeman and Company, 2008.
