Idraulica

Idraulica Disciplina che concerne lo studio teorico, e la relativa applicazione pratica, delle leggi della meccanica dei fluidi, con particolare riguardo al moto dei liquidi. L’idraulica si occupa, ad esempio, dei problemi connessi con il passaggio dei liquidi in tubazioni e canali, della progettazione di dighe, pompe e turbine idrauliche, ma anche di quella di tutti i dispositivi di controllo del flusso, quali effusori, valvole, ugelli e flussometri.

Due fra le più importanti applicazioni dell’idraulica sono gli attuatori e le presse idrauliche: entrambi basano il loro funzionamento sulla legge di Pascal (vedi Blaise Pascal; Meccanica dei fluidi: Legge di Pascal), secondo la quale la pressione esercitata su un liquido si trasmette con uguale intensità in tutte le direzioni. Poiché la pressione esercitata su una superficie è pari al rapporto fra la forza totale applicata e l’area della superficie stessa, è possibile amplificare notevolmente una forza impiegando un sistema costituito da un liquido incomprimibile racchiuso fra due stantuffi mobili di sezione diversa.

Ad esempio, se l’area della superficie di uno stantuffo è 1 e quella dell’altro stantuffo è 10, applicando una forza che produce una pressione di intensità 1 allo stantuffo più piccolo si otterrà una spinta di intensità 10 su quello più grande. In pratica, le forze che si esercitano sulle superfici degli stantuffi sono direttamente proporzionali alle loro aree, mentre la lunghezza delle rispettive corse è a esse inversamente proporzionale (ovvero il più piccolo compie una corsa maggiore).

Questo principio è sfruttato, ad esempio, negli attuatori idraulici dei freni delle automobili, per amplificare l’intensità della forza esercitata sul pedale. Secondo un metodo analogo vengono azionati gli alettoni e le altre superfici di controllo degli aeroplani, come pure gli elevatori idraulici impiegati per sollevare le automobili nelle autofficine o i martinetti idraulici usati per sollevare carichi molto pesanti e per esercitare sforzi di trazione notevoli.

Di grande importanza sono le presse idrauliche, inventate dall’ingegnere britannico Joseph Bramah nel 1796, impiegate in vari procedimenti, a freddo o a caldo, di fucinatura, estrusione o stampaggio, oltre che per testare materiali sotto alte pressioni. Le presse utilizzate, capaci di stampare intere sezioni strutturali di aeroplani, possono esercitare pressioni superiori a 4 milioni di kg.