Визначити силу гідростатичного тиску води на плоску квадратну кришку у боковій вертикальній грані бака (рис.1.1.2). На вільну поверхню рідини діє атмосферний тиск 101325 Па. Висота стовпа води h1=1 м, розмір кришки x=10 см.
Риc. 1.1.2
Методичні рекомендації: розрахувати величину вектора сили, глибину занурення центру тиску, побудувати епюру гідростатичного тиску на змочену поверхню кришки.
1.Глибина занурення центру ваги.
2.Гідростатичний тиск у центрі ваги поверхні.
3.Площа змоченої поверхні.
4.Сила гідростатичного тиску на змочену поверхню.
5.Момент інерції поверхні відносно горизонтальної осі, яка проходить через центр ваги (Формули - перехід).
6.Глибина занурення центра тиску.
7.Побудувати епюру гідростатичного тиску.
1.Глибина занурення центру ваги:
\[h{}'_{C}=h_{1}+\frac{x}{2} [м],\]
\[h{}'_{C}=1.0+\frac{0.1}{2}=1.05 [м].\]
2.Гідростатичний тиск у центрі ваги поверхні:
\[p=\rho gh{}'_{C} [Па],\]
\[p=1000 \cdot 9.81 \cdot 1.05=10300.5 [Па].\]
3.Площа змоченої поверхні:
\[w=x^{_{2}} [м^2],\]
\[w=0.1^{_{2}}=0.01 [м^2].\]
4.Сила гідростатичного тиску на поверхню:
\[P=p\cdot w [Н],\]
\[P=10300.5\cdot 0.01=103.005 [Н].\]
5.Момент інерції поверхні відносно горизонтальної осі, яка проходить через центр ваги (Формули - перехід):
\[I_{0}=\frac{x^{4}}{12},\]
\[I_{0}=\frac{0.1^{4}}{12}=8.333^{-6}.\]
6.Глибина занурення центра тиску:
\[h{}'_{D}=h{}'_{C}+\frac{I_{0}}{h{}'_{C}\cdot w} [м],\]
\[h{}'_{D}=1.05+\frac{8.333^{-6}}{1.05\cdot 0.01}=1.0508 [м].\]
7.Епюра гідростатичного тиску
Риc. 1.1.2.e
1.1.3
Menu
SubDomens