帕斯卡定律
当你挤压一个封闭的流体时，你产生的压强会向各个方向均匀地传递出去，而不只是朝着你施加压力的方向传递。这意味着，作用在小活塞上的一个小力，可以产生和作用在大活塞上的一个大力相同的压强——这正是液压升降机放大力的原理。
公式
F₂ / F₁ = A₂ / A₁
- F₁ — 输入力 (N): 施加在小活塞上的向下的力
- A₁ — 输入面积 (m²): 小活塞的面积
- F₂ — 输出力 (N): 在大活塞上产生的力
- A₂ — 输出面积 (m²): 大活塞的面积
解题示例
一个液压升降机的小活塞面积为0.01平方米，大活塞面积为0.1平方米。如果你在小活塞上施加10牛顿的力，大活塞上会产生多大的力？
- F₁ = 10 N
- A₁ = 0.01 m²
- A₂ = 0.1 m²
- F₂ = F₁ · (A₂ / A₁)
- F₂ = 10 N · (0.1 m² / 0.01 m²)
F₂ = 100 N
自我检测
使用同一台升降机，如果你改为在小活塞上施加20牛顿的力，大活塞上会产生多大的力？
- 正确答案: 200 N
- 20 N
- 2000 N
答对了！面积之比仍然是十，所以二十牛顿乘以十，得到二百牛顿。
要用这台液压升降机举起一辆重型汽车，你应该在哪个活塞上施力，才能使用最小的力？
- 大活塞，因为它的面积是小活塞的10倍
- 正确答案: 小活塞，因为它所需的输入力更小
- 在哪个活塞上施力都一样，没有区别
完全正确！在小活塞上施力所需的力更小，而压强会传递并在大活塞上产生大得多的力。
在哪里能看到
汽修厂里的液压汽车举升机就是这条定律“刷了漆”的样子：技工用不大的力推动小活塞，封闭的油液把这份压强毫不衰减地传到系统的每一面缸壁上，车底下的大活塞再把它变成足以抬起两吨重汽车的力。液压刹车、牙科椅和挖掘机臂用的都是同一套放大力的小把戏。
常见误区
人们很容易以为流体主要朝你挤压的方向推——封闭流体会把压强向各个方向同等传递，所以输出活塞指向任何方向都能收到完整的推力。更隐蔽的陷阱是把放大出来的力当成白得的能量：当面积之比为十时，小活塞移动的距离必须是大活塞升起距离的十倍，因此输入的功等于输出的功，能量守恒依然成立。
关联知识
这条定律直接建立在静水压强之上——同一个压强概念，只是现在用在被人主动挤压的封闭流体上，而不是靠自身重量呆坐着的流体。它做成的交易——力被放大的同时距离缩短——正是能量守恒在液压里的现身：F₂ / F₁ = A₂ / A₁ 就是杠杆原理在流体中的重新表述。接下来的阿基米德原理则回到静止流体，以及它们对放入其中的任何物体施加的向上推力。