Prensa hidráulica

Não é comum, mas sempre que paramos em um posto de combustível, nos deparamos com elevadores enormes, como o da figura acima. Esse tipo de equipamento recebe o nome de elevador hidráulico ou prensa hidráulica. Seu funcionamento se baseia no Princípio de Pascal e ajuda a levantar grandes massas.

As prensas hidráulicas constituem-se de um tubo preenchido por um líquido confinado entre dois êmbolos de áreas diferentes. Quando aplicamos uma força no êmbolo de área A₁, surge uma pressão na região do líquido em contato com esse êmbolo. Como o incremento de pressão é transmitido integralmente a qualquer ponto do líquido, podemos dizer que ele também atua no êmbolo de A₂ com uma força de intensidade proporcional à área do êmbolo 2. Vejamos a figura abaixo:

Na figura podemos identificar:
F₁ – força aplicada no êmbolo 1;
F₂ – força que surge no êmbolo 2;
A₁ – área da seção transversal do cilindro 1;
A₂ – área da seção transversal do cilindro 2.

O acréscimo de pressão (Δp) é dado a partir do Princípio de Pascal. Portanto, temos:

∆p₁= ∆p₂

Onde:

De acordo com essa relação, vemos que força e área são grandezas diretamente proporcionais. Dessa forma, dizemos que o êmbolo menor recebe uma força de menor intensidade, enquanto que o êmbolo de maior área recebe maior força.

Em decorrência da equação enunciada acima (Princípio de Pascal), inúmeros equipamentos foram construídos de forma a facilitar o trabalho humano. Podemos encontrar a prensa hidráulica em freios hidráulicos, na direção de um automóvel, em aviões, máquinas pesadas, etc.

Para o deslocamento do êmbolo podemos dizer que o decréscimo de volume no êmbolo 1 é igual ao acréscimo do volume no êmbolo 2. Então, temos:

∆V₁= ∆V₂

Sabendo que a variação do volume é dada em função da área e do deslocamento do êmbolo, temos:

∆V = A.d

Como a variação do volume é igual, temos:

A₁.d₁= A₂.A₂