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Torchio idraulico

Come funziona un torchio idraulico?

Il torchio idraulico è un dispositivo basato sul principio di Pascal che si comporta come un amplificatore di forza.

Esso è costituito da due piatti o superfici posti come stantuffo sopra un cilindro.

Pertanto ogni cilindro possiede una superficie di appoggio diversa.

Grazie al torchio idraulico applicando una forza modesta alla superficie più piccola si ottiene una forza amplificata relativamente alla superficie maggiore.

Spiegazione fisica del torchio idraulico

Per la legge di Pascal la pressione che si esercita su un punto di un liquido si trasmette pari in ogni altro punto.

Consideriamo un circuito idraulico chiuso costituito da due cilindri muniti di stantuffo e con superfici diverse:

funzionamento del torchio idraulico

Chiamiamo S1 ed S2 le due superfici.

Se applichiamo una forza alla superficie S1 la pressione si trasmetterà anche alla superficie S2 che pertanto subirà una forza F2.

In particolare eguagliando le due pressioni:

P1 = F1 / S1

e

P2 = F2 / S2

otteniamo:

F1 / S1 = F2 / S2

Ovvero:

F2 = (S2 / S1) · F2

La forza trasmessa al secondo cilindro è pari alla forza impressa al primo per il rapporto delle sezioni.

Quindi tanto più è grande il rapporto tra le sezioni tanto maggiore sarà la forza trasmessa.

Ad esempio se la seconda sezione è 100 volte la prima

S2 = 100 ∙ S1

la forza trasmessa sarà 100 volte superiore alla prima.

principio del torchio idraulico

Sul principio di funzionamento del torchio idraulico si basa il sollevatore idraulico che ad esempio è utilizzato nelle officine auto per sollevare le automobili:

sollevatore idraulico

Esercizio #1

Un sollevatore idraulico (o cric idraulico) è costituito da due pistoni uno di area di appoggio pari a 10 cm2 e l’altro di superficie maggiore.

Se la forza applicata al primo pistone ha modulo pari a 223 N ed è tale da produrre una forza di 175144 N sul secondo, determinare il raggio della superficie di appoggio del secondo pistone.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sul cric idraulico.

Esercizio #2

In un sollevatore (o torchio) idraulico la superficie del pistone più piccolo è 1/10 di quella del pistone più grande.

Quale forza bisogna applicare per sollevare un’automobile di massa 1000 Kg?

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sul sollevatore idraulico.

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