# Prensa hidráulica

> Multiplicar a força com água

- Data: 1795
- Época: Era industrial
- Domínio: [Ferramentas e fabrico](https://lastcodex.org/pt/domains/tools/)
- Etapa: IV (Ciência e indústria)
- Dificuldade: 3/5
- URL: https://lastcodex.org/pt/inventions/hydraulic-press/

Uma prensa hidráulica multiplica a força com água. Uma pequena bomba manual impele água para dentro de um cilindro fechado, e o largo êmbolo que lá corre empurra com uma força tantas vezes maior quanto a sua área excede a do pistão da bomba, avançando outro tanto menos. Blaise Pascal descreveu o princípio num tratado escrito por volta de 1651–1654 e publicado em 1663. Joseph Bramah patenteou em Londres, em 1795, uma prensa que funcionava; um colar de couro que aperta com a pressão tornou-a estanque, e as suas prensas enfardaram pano, feno e sementes oleaginosas antes de darem origem às prensas de forja do século XX.

![Prensa hidráulica · Multiplicar a força com água](https://lastcodex.org/_astro/plate.Tahv0i4c_EwNwg.webp)

## Legenda

1. Alavanca da bomba
2. Pistão da bomba e o seu cilindro pequeno
3. Válvulas antirretorno
4. Tubo para o cilindro grande
5. Êmbolo e o seu cilindro
6. Prato que aperta contra a cabeça fixa

## O que é

Uma prensa hidráulica aperta, achata ou dá forma com um êmbolo empurrado por água. Tem dois cilindros de tamanhos muito diferentes, ligados por um tubo e cheios de água ou de óleo. Um operário mete com uma alavanca um pistão estreito no cilindro pequeno, e o líquido levanta o largo êmbolo do cilindro grande com uma força muito maior. O êmbolo leva um prato, e a carga que fica entre o prato e uma cabeça fixa é apertada tanto quanto a estrutura aguenta.

Numa prensa do tipo que Joseph Bramah construía em Londres no início do século XIX, o cilindro grande está metido numa base de ferro fundido, e colunas de ferro ligam a base a uma cabeça fixa no alto, de modo que a estrutura recebe a reação do êmbolo. De lado, uma bomba manual aspira água de um reservatório e impele-a por um tubo estreito para debaixo do êmbolo. Uma pequena torneira deixa sair outra vez a água para baixar o êmbolo quando o trabalho acaba.

## Como funciona

A água quase não se comprime, por isso, quando se empurra dentro de um recipiente fechado, a sua pressão sobe, e essa pressão atua por igual em todas as paredes e em todos os pistões em que toca. A força num pistão é a pressão vezes a sua área. Com a mesma pressão debaixo dos dois, um êmbolo de área cem vezes maior do que a do pistão da bomba empurra cem vezes mais.

![Dois cilindros de vidro verticais com água sobre uma base de madeira, ligados em baixo por um tubo, com uma seta a empurrar para baixo o pistão estreito da esquerda e outra a levantar o pistão largo da direita](https://lastcodex.org/_astro/v1.CWUerzBf_YU2uW.webp)
_O pistão estreito desce muito; o largo sobe pouco, com mais força._

O ganho paga-se em percurso. A água que o pistão expulsa do cilindro pequeno espalha-se por baixo de toda a largura do êmbolo, que neste exemplo só sobe a centésima parte do curso do pistão. O trabalho, a força vezes a distância, é o mesmo nas duas pontas, menos o que o atrito leva. Suponhamos um pistão de 1 cm² e um êmbolo de 100 cm². Um empurrão de cerca de 100 newtons, o peso de 10 quilogramas, dá então cerca de 10 000 newtons no êmbolo, o peso de uma tonelada, e a alavanca da bomba multiplica ainda o esforço do operário antes de ele chegar ao pistão.

A bomba trabalha aos golpes, e duas válvulas antirretorno fazem a água seguir num só sentido. Na subida, o pistão aspira água do reservatório pela válvula de entrada; na descida, essa válvula fecha-se e a água sai pela válvula de saída para o tubo. A válvula de saída fecha-se quando o pistão volta a subir, pelo que o êmbolo fica em cima entre dois golpes. Abrindo a torneira de descarga, a água volta para trás e o êmbolo desce.

O êmbolo tem de sair do seu cilindro sem que a água escape à volta dele. Nas primeiras prensas, esta vedação é um anel de couro dobrado em U, metido numa ranhura à boca do cilindro, com o lado aberto virado para a água. A água afasta os dois lábios do U contra o êmbolo e contra a parede do cilindro: quanto mais sobe a pressão, mais a vedação aperta.

## Como fazer

Este ensaio mostra o ganho de força com duas seringas. É preciso duas seringas sem agulha de tamanhos diferentes, por exemplo de 5 ml e de 50 ou 60 ml, cerca de 30 cm de tubo flexível que encaixe justo nos dois bicos, um copo de água com uma gota de corante alimentar, um livro de bolso, uma toalha e óculos de proteção.

Encha a seringa pequena de água corada, encaixe-lhe uma ponta do tubo e empurre devagar até sair água pela outra ponta. Empurre até ao fim o êmbolo da seringa grande, encaixe-a na ponta livre do tubo e verifique que fica pouco ar lá dentro. Pouse as seringas na toalha.

![Duas seringas sem agulha, uma pequena e uma grande, ligadas por um tubo transparente cheio de água corada, pousadas numa tábua de madeira](https://lastcodex.org/_astro/v2.DDXcwpOm_2sO6ps.webp)
_Duas seringas ligadas por um tubo de água: uma bomba pequena e um êmbolo grande._

Empurre o êmbolo pequeno em todo o seu curso e observe o grande: sai uma distância muito mais curta, e a sua escala mostra que recebe o mesmo volume de água que a seringa pequena perdeu. Segure agora a seringa grande de pé, com o êmbolo em cima, e pouse-lhe o livro em cima do êmbolo. Um empurrão leve no êmbolo pequeno levanta o livro. Troque os papéis: ponha o livro na seringa pequena e empurre o êmbolo grande; é preciso empurrar muito mais para mover o mesmo peso. Por fim, aperte os dois êmbolos ao mesmo tempo contra os polegares: com a mesma pressão, o êmbolo grande empurra muito mais.

## História e evolução

Blaise Pascal descreveu o princípio no seu tratado sobre o equilíbrio dos líquidos, escrito por volta de 1651–1654 e publicado em Paris em 1663, depois da sua morte. Imaginou um recipiente cheio de água fechado por dois pistões, com uma abertura cem vezes maior do que a outra. Um homem que empurra o pistão pequeno, escreveu, faz frente a cem homens que empurram o grande, de modo que o recipiente se torna «uma máquina nova para multiplicar as forças». Também indicou o preço: quando o pistão pequeno entra uma polegada, o grande só sai a centésima parte de uma polegada.

Uma prensa que funcionasse só chegou mais de um século depois. Joseph Bramah, engenheiro londrino já conhecido pela sua [fechadura](/pt/inventions/lock-and-key/), patenteou uma em 1795, com o n.º 2045 e o título «obter e aplicar força motriz». A sua prensa impelia água para debaixo do êmbolo de um cilindro grande com uma [bomba de pistão](/pt/inventions/piston-pump/). A dificuldade era a vedação: um empanque de cânhamo ou de couro apertado o bastante para reter a água prendia o êmbolo com tanta força que a prensa mal se mexia. A solução foi o colar de couro dobrado em U, que só aperta à medida que a pressão sobe. James Nasmyth, em 1863, atribuiu-o a Henry Maudslay, que trabalhou para Bramah até 1797, e a Rota Europeia do Património Industrial faz o mesmo; segundo a história organizada por John Cantrell e Gillian Cookson, um ano depois a _Mechanics' Magazine_ apontou Benjamin Hick, de Bolton.

![Uma prensa Bramah a apertar um fardo de panos de lã dobrados entre o prato e a cabeça, com um operário na alavanca da bomba](https://lastcodex.org/_astro/v3.B79f7s1N_dGGO.webp)
_Uma prensa Bramah enfarda pano de lã, um dos seus primeiros usos._

As primeiras prensas serviram a indústria de lanifícios, para enfardar feno e para espremer sementes e tirar [azeite e óleo](/pt/inventions/oil-press/). Bramah forneceu prensas ao fabricante de panos de Leeds Benjamin Gott, cujos operários se opuseram à sua instalação, e mais tarde foi a tribunal para reaver dez delas. Os museus de Sheffield datam de 1806 o primeiro uso de uma prensa Bramah na Torre de Londres. Bramah aplicou depois a pressão da água às [gruas](/pt/inventions/crane/) e às portas das [eclusas](/pt/inventions/canal-lock/).

Mais tarde, bombas movidas a motor substituíram a alavanca manual, e os cilindros hidráulicos passaram a acionar as guilhotinas e as prensas de cacau do [chocolate](/pt/inventions/chocolate-making/). No âmbito de um programa da Força Aérea dos Estados Unidos para prensas muito grandes, a empresa Loewy construiu para a Wyman-Gordon, em Grafton (Massachusetts), uma prensa de forja de 50 000 toneladas curtas, em serviço desde outubro de 1955. Forjou peças de avião, entre elas peças do Boeing 747.

## Dados essenciais

- Tratado de Pascal sobre o equilíbrio dos líquidos: Escrito por volta de 1651–1654, publicado em 1663
- Patente de Bramah da prensa hidráulica: Londres, 1795, n.º 2045
- Ganho de força: Área do êmbolo dividida pela área do pistão da bomba
- Prensa de forja da Wyman-Gordon, Grafton (Massachusetts): 50 000 toneladas curtas, em serviço desde outubro de 1955

## Requer

- [Bomba de pistão](https://lastcodex.org/pt/inventions/piston-pump/): A água elevada por pistão e válvulas (c. 270 a.C.)
- [Metalurgia do ferro](https://lastcodex.org/pt/inventions/iron-smelting/): Uso mais difundido por volta de 1200 a.C.; minério, carvão e forno baixo (c. 1.200 a.C.)
- [Curtimento do couro](https://lastcodex.org/pt/inventions/leather-tanning/): Peles, casca de carvalho e meses no tanque (c. 1.500 a.C.)

## Conduz a

- [Braço manipulador hidráulico](https://lastcodex.org/pt/inventions/hydraulic-manipulator/): Articulações movidas por óleo sob pressão (1947)
- [Grua-torre autotrepante](https://lastcodex.org/pt/inventions/self-climbing-tower-crane/): Uma grua que acrescenta troços ao próprio mastro (c. 1955)
- [Plásticos sintéticos](https://lastcodex.org/pt/inventions/synthetic-plastics/): Materiais de moléculas longas fabricadas na indústria química (1907)

## Fontes

- [Blaise Pascal, Traitez de l'équilibre des liqueurs et de la pesanteur de la masse de l'air (Paris, 1663)](https://archive.org/details/bub_gb_F8UPAAAAQAAJ), Internet Archive
- [Blaise Pascal](https://imss.fi.it/vuoto/epasca.html), Museo Galileo, Institute and Museum of the History of Science
- [Pascal Blaise : Pascal savant](https://www.universalis.fr/encyclopedie/blaise-pascal/2-pascal-savant/), Encyclopædia Universalis
- [Henry Maudslay and the Pioneers of the Machine Age (ed. J. Cantrell and G. Cookson, 2002)](https://gwern.net/doc/technology/2002-cantrell-henrymaudslayandthepioneersofthemachineage.pdf), Tempus Publishing
- [Joseph Bramah](https://www.gracesguide.co.uk/Joseph_Bramah), Grace's Guide to British Industrial History
- [Bramah press](https://sheffieldmuseums.org.uk/whats-on/bramah-press), Sheffield Museums
- [Wyman-Gordon 50,000-Ton Hydraulic Forging Press, National Historic Mechanical Engineering Landmark (1983)](https://www.asme.org/wwwasmeorg/media/ResourceFiles/AboutASME/Who%20We%20Are/Engineering%20History/Landmarks/89-wyman-gordon-50000-ton-hydraulic-forging-press.pdf), American Society of Mechanical Engineers
- [The forging industry, always advancing (L. Kren, 2013)](https://newequipment.com/metal-forming/article/21922860/the-forging-industry-always-advancing), New Equipment Digest
- [Henry Maudslay (1771–1831)](https://www.erih.net/how-it-started/stories-about-people-biographies/biography/maudslay), European Route of Industrial Heritage

Factos verificados em 2026-10-19.

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