Pascalov zakon pravi, da ko se tlak na kateri koli točki v statični tekočini v zaprtem sistemu spremeni, se bo sprememba tlaka enakomerno razpršila po tekočini. To pomeni, da se bo pritisk na točki, ki je daleč od območja spremembe, spremenil za enako količino kot v točki v bližini. Zaprt sistem je lahko preprosto zaprt vsebnik ali pa je lahko kaj bolj zapletenega, kot sta dva ali več med seboj povezanih vsebnikov; pomembno je, da nobena tekočina ne more priti ali zapustiti sistema. Pomembno je tudi omeniti, da je v fiziki tekočina lahko tekočina ali plin. Zakon je mogoče dokazati s številnimi preprostimi poskusi in ima pomembne aplikacije, na primer v hidravlični stiskalnici.
Načelo je dobilo ime po francoskem matematiku in filozofu Blaiseu Pascalu, ki ga je odkril v 1600-ih. Velja za statične situacije in ne za dinamične pogoje, kjer lahko drugi dejavniki vplivajo na vrednosti tlaka. Na primer, ne velja za tekočine, ki so v gibanju ali so izpostavljene spreminjajočim se temperaturam.
Demonstracije
Obstajajo številni poskusi Pascalovega zakona, ki jih je mogoče uporabiti za prikaz učinka. Sam Pascal je pokazal, da deluje tako, da je sod napolnil z vodo in na vrh vstavil dolgo cev. Ko je zlil vodo na vrh cevi, je sod počil. Teža vode v cevi je povzročila povečanje tlaka v sodu, ki je pritiskal na stranice, dokler niso popustile.
Morda najosnovnejši način dokazovanja zakona doma vključuje preprosto stiskanje balona. V tem primeru gibljive stene posode kažejo, kako se povečanje tlaka, ki ga povzroča stiskanje, razprši po celotnem balonu. Balon se bo enakomerno izbočil v vse smeri, ne le na nasprotni strani, ki je stisnjena.
V drugi običajni predstavitvi steklenico do vrha napolnijo z vodo in vanjo spustijo nekaj glav vžigalic, da lebdijo. Vrat napihnjenega balona se raztegne čez steklenico in nato rahlo stisne. Glave vžigalic se zdaj nekoliko potopijo v vodo. To je zato, ker se povečanje tlaka zaradi stiskanja balona prenaša navzdol v vodo, del tega pa prisili v porozne glave vžigalic in povzroči, da se zaradi dodatne teže potopijo. Ko je pritisk na balon odstranjen, se tlak vode zmanjša, zračni tlak v glavah vžigalic iztisne vodo in ponovno plavajo.
Aplikacije
Morda je najbolj znana uporaba Pascalovega zakona hidravlična stiskalnica, naprava, ki pretvarja majhno silo v večjo. Na splošno je sestavljen iz dveh povezanih komor, vsaka z batom – premično pregrado, ki jo je mogoče potisniti navzdol ali potegniti navzgor, ne da bi tekočina ušla – in vsebuje tekočino, ki je ni mogoče stisniti. Kombinacija ene komore in bata je večja od druge: to je “izhod”. Ideja je, da bo majhna sila, ki deluje na manjši ali “vhodni” bat, povzročila večjo izhodno silo. S pritiskom na vhod se poveča tlak in to povečanje bo enako proti večjemu izhodnemu batu.
Izračun izhodne sile
Izhodna sila se izračuna tako, da se površina izhodnega bata deli s površino vhodnega bata, nato se rezultat pomnoži z vhodno silo. Če ima izhodni bat desetkratno površino vhoda, bo izhodna sila desetkrat večja od vhodne sile. Na primer, če je vhodna sila 5 enot, vhodna površina 2 enoti in izhodna površina 20 enot, bo izhodna sila 50 enot. Na ta način je mogoče dvigniti težke predmete brez uporabe velike sile.
To ne pomeni, da se dodatna energija pojavlja od nikoder. Količina, za katero se dvigne izhodni bat, bo manjša od količine, za katero je vhodni bat pritisnjen navzdol, kar izenači stvari. V zgornjem primeru, če je vhodni bat potisnjen navzdol za 10 enot, se bo izhodni bat dvignil za 1 enoto. Načelo je podobno uporabi vzvoda za dvigovanje kamna. Hidravlični mehanizmi številnih vrst, kot so zavorni sistemi na letalih in nekaterih vozilih, se zanašajo na Pascalov zakon.