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Accueil/Mécanique classique/Presse hydraulique

Presse hydraulique

Principe de Pascal : la pression est la même dans tout le fluide. Le grand piston donne une grande force : F₂ = F₁ · (A₂/A₁).

Pistons

2 cm²
80 cm²
120 N

Mesures

Pression P600.00 kPa
Force de sortie F₂4800.0 N
Gain de force A₂/A₁40.00

À propos du modèle

Presse hydraulique : dans un fluide incompressible au repos, la pression se transmet intégralement dans toutes les directions (principe de Pascal). Sur le petit piston s’exerce une force F₁, d’où la pression P = F₁/A₁ ; sur le grand piston, la même P donne F₂ = F₁ · (A₂/A₁). Le gain de force égale le rapport des sections. La presse ne crée pas d’énergie : le petit piston parcourt un plus grand chemin, F₁ d₁ = F₂ d₂. On peut faire varier les sections des pistons et F₁. Le fluide est parfait, il n’y a ni frottement ni fuites, le mouvement est lent — équilibre statique.

Public : Lycée : pression, principe de Pascal, machines simples.

Notions clés

  • principe de Pascal
  • pression
  • presse hydraulique
  • gain de force
  • fluide incompressible
  • piston
  • conservation de l’énergie

Comment ça marche

Dans un fluide en communication, la pression est la même (principe de Pascal) : P = F₁/A₁ = F₂/A₂. Une petite force sur le petit piston donne une grande force sur le grand. À l’écran, les deux pistons et le rapport F₂/F₁ = A₂/A₁ — ainsi sont faits les freins hydrauliques, les crics et les presses.

Formules

P = F/A · F₂ = F₁ · (A₂/A₁)

Questions fréquentes

La presse hydraulique crée-t-elle de l’énergie ?
Non. Elle échange la force contre le chemin : sur le grand piston la force est plus grande, mais le déplacement est plus petit. Le travail d’entrée F₁ d₁ égale le travail de sortie F₂ d₂ (à l’idéal). C’est la conservation de l’énergie, pas une « multiplication » du travail.
Pourquoi le fluide est-il pris incompressible ?
Alors la pression se transmet tout de suite et en entier. Les liquides réels sont un peu compressibles, mais pour l’huile d’une presse simple on le néglige, afin d’isoler le rapport des forces F₂/F₁ = A₂/A₁.
Où les machines sont-elles ainsi faites ?
Cric, freins d’automobile, pelleteuse, train d’atterrissage, presse industrielle : une grande force pour un effort modéré sur le petit piston.
Que laisse de côté ce modèle ?
Le frottement, le poids des pistons, la viscosité et les fuites. À cause d’eux, la F₂ réelle est plus petite que F₁ · (A₂/A₁). Il n’y a pas non plus de mouvements rapides : l’inertie du fluide n’est pas prise en compte.