帕斯卡发明的“大力士”

汽车抛锚了，必须把预备的车轮换上才能继续前进，这么沉的汽车如何腾空呢？旅客心里好发愁。只见驾驶员不慌不忙地从工具箱中拿出一个带底板的小铁桶，底板上装有一个手柄。司机用铁桶顶部顶住车轮连轴，用手上下推压手柄，不几下，大家惊讶地看到，沉重的汽车竟然在司机轻描淡写的几下动作里慢慢地抬起头来。司机顺利换好车轮，请旅客登上汽车，平稳地向目的地驶去。其实司机所用的这种工具称为千斤顶，别说千斤，即使万斤的重物，它也能顶起来，真是少有的大力士。它的发明得归功于帕斯卡发现的帕斯卡定律：加在密闭容器中的液体上任何一部分的压强，必然按原来的大小向各个方向传递。
     根据这个道理，人们设计了如下图的连通器。连通器两个端面有不同表面积，这时若在S₁上加压力F₁，S₂上将同时获得 F₂的作用力：根据帕斯卡定律，在S₁、S₂两端，液体的压强相等，即 如果S₂远大于S₁，则F₂也将远大于F₁，因此只要在小活塞S₁上加点力，就能顶起大活塞上很重的重物。千斤顶正是根据连通器原理制成的，它的结构如图所示。使用时先把油阀关闭，使大活塞下面的小油泵与储油腔隔开，油泵与储油腔用一个只能从储油腔导向小油泵的单向阀相联通，小油泵与大油泵也用一个只能从小油泵导向大油泵的单向阀导通。这样当手柄抬起时，小油泵上端的小活塞向上抬起，油即从储油腔流向小油泵，手柄下压时，小油泵中的油又被压向大油泵，把大活塞顶起，这样只要上下来回推压手柄，大活塞上端的重物就会被顶起了。而要放下重物时，只要把油阀打开，让油流回储油腔中就可以了。帕斯卡死于1662年8月19日，他发现的帕斯卡定律终于使千斤顶大力士一显身手，成为人类的好朋友。