Calcolare moltiplicazione della forza con la legge di Pascal.
La legge di Pascal afferma che la pressione applicata a un fluido confinato si trasmette ugualmente in tutte le direzioni, principio alla base di ogni pressa idraulica, freno, martinetto e moltiplicatore di forza. Questo calcolatore risolve la classica relazione F₁/A₁ = F₂/A₂ per un sistema a due cilindri, dimensionando le aree dei pistoni, i rapporti di forza e i rapporti di corsa per amplificare lo sforzo di ingresso di 5×, 50× o 500× secondo necessità.
La pressione P = F / A è costante in tutto il fluido statico, quindi la forza di ingresso F₁ sull'area A₁ produce una forza di uscita F₂ = F₁ × (A₂ / A₁) sull'area A₂. Il moltiplicatore di forza (vantaggio meccanico) è il rapporto delle aree. La conservazione del volume del fluido implica che il rapporto delle corse è inversamente proporzionale: s₂ = s₁ × (A₁ / A₂). Un moltiplicatore di forza 10× richiede una corsa di ingresso 10 volte più lunga per lo stesso spostamento di uscita. La pressione di esercizio deve rimanere al di sotto della pressione ammissibile del componente più debole dei due cilindri, e l'attrito delle guarnizioni riduce l'uscita pratica del 5–10%. La legge di Pascal presuppone un fluido incomprimibile, statico e confinato — bolle d'aria o alloggiamenti flessibili riducono l'uscita reale.
Un progettista di martinetti che punta a un vantaggio meccanico di 25× sceglie un pistone di ingresso da 12 mm che aziona un'uscita da 60 mm, calcola che 100 N in ingresso diventano 2.500 N in uscita e conferma che la corsa di ingresso richiesta per 50 mm di sollevamento è di 1.250 mm di corse della pompa.
Il proprietario di un'officina che verifica una pressa da 20 tonnellate recuperata misura il diametro del pistone piccolo 25 mm, quello grande 200 mm, rapporto delle aree 64×, quindi calcola che 270 psi sul pistone piccolo producono la forza di bloccaggio di 20 tonnellate.
Un ingegnere automobilistico che modella una pinza freno calcola la forza del pistone freno dal rapporto delle aree del cilindro principale e dalla forza sul pedale, quindi dimensiona il pastiglia per erogare la coppia frenante richiesta alla ruota senza bloccaggio.
Funziona per qualsiasi fluido (liquido o gas), ma la comprimibilità dell'aria riduce la moltiplicazione della forza nella pratica — una pressa idraulica è più rigida di una pneumatica perché l'olio si comprime di circa lo 0,5%/1000 psi mentre l'aria molto di più.
Un funzionamento spugnoso indica la presenza di aria nel sistema. La legge di Pascal presuppone un fluido incomprimibile; anche solo il 5% di contenuto d'aria può raddoppiare la corsa del pedale. Spurgare il sistema dal punto più alto fino al ristabilimento della risposta ferma.
La pressione di esercizio (pressione massima sopportabile dal componente più debole), lo sbandamento del pistone sottile di ingresso e la lunghezza della corsa praticabile dall'operatore. La maggior parte dei martinetti è limitata a un vantaggio di 50-200×.