Prasa hydrauliczna to urządzenie wykorzystujące ciecz pod ciśnieniem do zwielokrotniania siły. Jej działanie opiera się na prawie Pascala: ciśnienie wywierane na ciecz zamkniętą w naczyniu rozchodzi się jednakowo we wszystkich kierunkach.
W idealnej prasie hydraulicznej pomija się straty, tarcie i odkształcenia. Oznacza to, że ciśnienie pod małym i dużym tłokiem jest takie samo.
Podstawowe zależności
Ciśnienie oblicza się ze wzoru:
p = F / S
gdzie:
- p — ciśnienie,
- F — siła działająca na tłok,
- S — pole powierzchni tłoka.
Dla dwóch tłoków w prasie hydraulicznej:
F1 / S1 = F2 / S2
Ponieważ tłoki są zwykle okrągłe, ich pole zależy od średnicy:
S = pi * d^2 / 4
Dlatego stosunek sił jest równy stosunkowi kwadratów średnic:
F2 = F1 * (d2 / d1)^2
Przykład obliczenia
Mały tłok ma średnicę 3 cm, a duży 9 cm. Siła na małym tłoku wynosi 100 N.
F2 = 100 N * (9 / 3)^2
F2 = 100 N * 3^2 = 100 N * 9 = 900 N
Na dużym tłoku uzyskamy więc 900 N.
Ważne na egzaminie
Nie porównuje się samych średnic, tylko pola powierzchni tłoków. Jeśli średnica dużego tłoka jest 3 razy większa, to jego pole jest 9 razy większe, a więc siła również wzrasta 9 razy.