Explicación física de la Ley de Pascal

Con respecto a su redacción "la fuerza se transmite (y tal vez disminuye debido a la pérdida de energía)", no, no, la disminución de la fuerza no se conecta fácilmente con la pérdida de energía. Se puede disminuir la fuerza porque hay fricción, pero esto no implica una pérdida de energía (no si nada se mueve). Y también se puede perder energía (deformación plástica de la cuerda) sin que disminuya la fuerza.

A tu pregunta... probablemente conozcas el famoso experimento: toma un barril lleno de agua y un tubo delgado conectado a él que va hacia arriba. Si llenas el tubo con agua, el barril estalla.
El lugar debajo del tubo es fácil: toda la columna de agua lo empuja. Pero, ¿qué pasa con los otros lugares? Bueno, son empujados por la parte superior del barril (más la pequeña columna de abajo). Entonces, si cortas el barril por la mitad, tienes que sostenerlo con la fuerza que ejercen todas las columnas de agua, no solo la que realmente sube tanto.

En cuanto a tus moléculas: ¡es más fácil empujar a alguien cuando te apoyas con la espalda contra la pared! :)

Puedes usar la misma explicación:

"La primera molécula empuja a sus vecinas más cercanas (que también empujan hacia atrás), las vecinas más cercanas empujan a sus vecinas más cercanas, y así sucesivamente hasta que la fuerza se transmite por todo el fluido".

La fuerza total transmitida hacia o por una superficie es proporcional al número de moléculas que empujan, que es proporcional al área.

La ley de Pascal establece que cuando hay un aumento de presión en cualquier punto de un fluido confinado, hay un aumento igual en todos los demás puntos del recipiente.

Para explicar esto, el gato hidráulico es un mejor ejemplo. El gato del coche funciona con fuerzas mecánicas. Un gato mecánico emplea una rosca de tornillo para levantar equipos pesados. Pero los gatos hidráulicos usan la fuerza generada por la presión. Su funcionamiento se puede explicar usando la ley de Pascal. Un gato hidráulico contiene dos cilindros (uno de mayor área y el otro de menor tamaño) conectados entre sí y dentro de ellos un líquido incompresible. Una vez que se aplica una fuerza al cilindro pequeño, se desarrolla una presión en la superficie del cilindro. De acuerdo con la ley de Pascal, la misma presión se transmitirá a todas las partes del fluido. Entonces en el otro cilindro aparece la misma presión. En el segundo cilindro, el área superficial es grande. Desde$\displaystyle{pressure=\frac{force}{area}}$la fuerza que actúa en dirección hacia arriba sobre la segunda superficie será mayor. Entonces, aplica una pequeña fuerza en el cilindro con un área de superficie más pequeña y obtendrá una fuerza mucho mayor en la segunda superficie que tiene un área de superficie más grande.

Como ejemplo cuantitativo, supongamos que tengo dos cilindros$C_1$y$C_2$. Las áreas superficiales de$C_1$y$C_2$se denotan como$S_1$y$S_2$. Dejar$S_1=1 m^2$y$S_2=100 m^2$. Un líquido incompresible está presente en los cilindros y ambos están conectados. Aplicas una fuerza de aproximadamente$600N$(el peso promedio de un hombre; suponga que está parado en la superficie del primer cilindro) en$S_1$. Entonces generará una presión de$600N/m^2$. Por la ley de Pascal, la misma presión aparece en$S_2$. entonces la fuerza que aparece en$S_2$será$60000 N$!!!. Impresionante, ¿no? Ese es el peso de 4 autos. acabas de levantar 4 autos solo con tu peso. Sin sudar.

La fuerza adicional vino de la nada. la presión permanece igual ya que el líquido es incompresible. El efecto de la fuerza es diferente cuando aplica diferentes áreas de superficie conectadas por el líquido. Si aplica dos áreas de la misma superficie, no hay fuerza adicional. Aquí la superficie tiene gran relevancia. No puedes simplemente evitarlo y pensar solo en términos de fuerza.