La legge di Pascal, o principio di Pascal, è una legge che si occupa della descrizione dell’andamento e del comportamento dei fluidi corporei sotto pressione.
Tale principio determina che la pressione esercitata su un qualunque fluido viene trasmessa in modo uguale in ogni punto di quest’ultimo e sulla superficie che lo contiene.

In questo articolo cerchiamo di capirne in modo facile e chiaro questo celebre principio, esaminando una delle applicazioni fisiche più note: il torchio idraulico.

Il principio di Pascal prende il nome dal fisico e matematico francese Blaise Pascal che, grazie al noto esperimento della botte del 1646, enunciò per la prima volta questa regola.

Tale legge si riferisce alla meccanica dei fluidi. Nel momento in cui aumenta la pressione in qualunque punto di un fluido presente in un contenitore, questa pressione viene distribuita in tutto il fluido con la medesima intensità, in direzione sempre perpendicolare alla parete del contenitore.

Per riuscire a capire al meglio il principio di Pascal dobbiamo fare un passo indietro e parlare della legge di Stevino, una delle basi dell’idrostatica.
Secondo questa legge,  grazie a un’equazione lineare formulata da Stevino, è possibile calcolare la pressione esistente a qualunque profondità di un fluido conoscendo la densità di quest’ultimo.

In questo modo è stato possibile verificare che la pressione all’interno di un fluido aumenta con il progredire della profondità.

Partendo da questo principio immaginiamo insieme di prendere un contenitore, di riempirlo con un fluido (anche semplice acqua) e posizionare un pistone mobile alla sommità.
Se azioniamo il pistone e spingiamo la superficie dell’acqua verso il basso iniziamo ad esercitare una pressione con una precisa intensità.
Questa pressione non agirà solo sulla superficie a contatto con il pistone ma si diffonderà in ogni punto del fluido e anche sulle pareti che lo contengono.

Come possiamo verificare che questo principio sia vero?

In modo molto semplice.
Se aumentiamo in modo progressivo la pressione esercitata dal pistone arriveremo al punto in cui le pareti del contenitore non potranno più resistere e si romperanno.
Questo è il principio di Pascal, che può essere riassunto in questo modo: “una variazione di pressione esercitata su un fluido viene trasmessa inalterata a ogni punto del fluido e sulle pareti del suo contenitore”.

Come è facile notare, il principio di Pascal non può essere espresso con una formula matematica. Esso, infatti, si riferisce a un comportamento dovuto alla natura stessa dei fluidi ed è proprio per questo motivo si definisce “principio”.

Il principio di Pascal nella vita reale: il torchio idraulico.

Quando parliamo del principio di Pascal è impossibile non approfondire il concetto di pressione su cui si basa.
Come abbiamo già accennato in precedenza, questo principio non si esplica con una formula matematica ma vede la sua applicazione nella vita quotidiana attraverso soprattutto il torchio idraulico.

Conosciuto anche con il nome di elevatore idraulico o leva idraulica, il torchio idraulico si comporta come un amplificatore di forza. È formato da 2 piatti, o superfici, posti come pistoni sopra un cilindro. Grazie al torchio idraulico, applicando una forza ridotta alla superficie minore, si ottiene una forza amplificata relativa alla superficie maggiore.

Per esempio, immaginiamo di avere due superfici, che chiameremo S1 e S2.
Se applichiamo una pressione, che possiamo definire come F1, alla superficie S1, tale pressione verrà trasmessa anche alla superficie S2, che subirà quindi una forza F2.
La forza esercitata sarà pari alla forza fornita alla prima in base al rapporto tra le sezioni.
Per questo motivo più sarà elevato il rapporto tra le sezioni, maggiore sarà la pressione trasmessa.
Possiamo quindi affermare che, se la seconda superficie è 10 volte maggiore rispetto alla prima, anche la pressione trasmessa sarà 10 volte più elevata.

In poche parole, il principio di Pascal stabilisce che, data una forza pratica sulla superficie di un fluido, questa si diffonde in tutte le direzioni all’interno del fluido. La diffusione avviene con la medesima intensità se le superfici sono uguali. Al contrario, se le superfici sono differenti, la pressione trasmessa varia in rapporto ad esse.