Il torchio idraulico: una forza piccola solleva un’auto
Due pistoni di superficie diversa sullo stesso liquido. La pressione è la stessa sotto tutti e due, quindi la forza sul pistone grande è più grande nello stesso rapporto delle superfici. Ma non si guadagna niente: il pistone grande si sposta di meno, nello stesso rapporto.
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È il principio di Pascal messo al lavoro. La mano crea sotto il pistone piccolo la pressione F₁ / S₁; la stessa pressione spinge sotto il pistone grande, che ha una superficie S₂ molto più grande e quindi riceve una forza molto più grande.
Il liquido che esce dal cilindro piccolo entra nel grande: il volume è lo stesso, S₁ · d₁ = S₂ · d₂. Per questo il carico sale di poco: se la forza si moltiplica per cento, lo spostamento si divide per cento. Il lavoro F · d è lo stesso ai due pistoni: la macchina non crea energia.
Per sollevare davvero il carico si pompa: il pistone piccolo scende, poi risale mentre una valvola lo riempie di nuovo e un’altra impedisce al liquido di tornare indietro. Il grande sale un poco a ogni pompata: la lente ingrandisce il suo bordo accanto a un righello in millimetri. È il principio del cric idraulico, del ponte sollevatore dei meccanici e dei freni dell’automobile. Le frecce sono in scala: F₁ è così piccola che si vede appena.
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