Дано:

1. Атмосферний тиск на вільну поверхню 101325 Па;
2. Висота кришки h=20 см;
3. Ширина кришки b=10 см.

Визначити:

1. Cилу гідростатичного тиску на змочену поверхню;
2. Глибину занурення центра тиску;
3. Побудувати епюру гідростатичного тиску.

Розрахунок

1.Глибина занурення центру ваги:

\[h_{C}=\frac{h}{2} [м],\]

\[h_{C}=\frac{0.2}{2}=0.1 [м].\]

2.Гідростатичний тиск у центрі ваги поверхні:

\[p=\rho gh_{C} [Па],\]

\[p=1000 \cdot 9.81 \cdot 0.1=490.5 [Па].\]

3.Площа змоченої поверхні:

\[w=b\cdot h [м^2],\]

\[w=0.1\cdot 0.2=0.02 [м^2].\]

4.Сила гідростатичного тиску на поверхню:

\[P=p\cdot w [Н],\]

\[P=490.5\cdot 0.02=19.62 [Н].\]

5.Момент інерції поверхні відносно горизонтальної осі, яка проходить через центр ваги:

\[I_{0}=\frac{b \cdot h^{3}}{12},\]

\[I_{0}=\frac{0.1 \cdot0.2^{3}}{12}=6.667^{-5}.\]

6.Глибина занурення центра тиску:

\[h_{D}=h_{C}+\frac{I_{0}}{h_{C}\cdot w} [м],\]

\[h_{D}=0.1+\frac{6.667^{-5}}{0.1\cdot 0.02}=0.1333 [м].\]

Епюра гідростатичного тиску

Риc. 2 Епюра гідростатичного тиску на плоску прямокутну поверхню.