Сила избыточного суммарного давления жидкости на плоскую фигуру равна произведению площади фигуры S на избыточное давление в ее центре тяжести.
Это правило остается справедливым и для полного суммарного давления, т.е. при учете давления на свободной поверхности жидкости р0. В этом случае
( р0+ )S. (7.20)
Центр давления. Точка, в которой приложена равнодействующая гидростатического давления жидкости на плоскую площадку, называется центром давления.
Расстояние вдоль стенки от свободной поверхности до центра давления lц.д. равно
lц.д.=lц.т.+ ,
где I0 – момент инерции рассматриваемой фигуры относительно оси, проходящей через ее центр тяжести. Последняя формула показывает, что центр давления расположен ниже центра тяжести. Для вертикальной, прямоугольной плоской стенки высотой h и шириной b (глубина воды h)
hц.т.= , hц.д.= h. (7.21)
Задача 7.7.Подпорная вертикальная прямоугольная стенка шириной В=10 м сдерживает напор воды высотой Н=1,5 м. Определить силу избыточного давления F на стенку. Плотность воды принять =1000 кг/м3.
Решение. Силу F избыточного давления определяем по формуле (7.19), площадь на которую действует давление, равна 10∙1,5=15 м2. Так как стенка прямоугольная, то ее центр тяжести находится в точке пересечения диагоналей и глубина погружения его под поверхностью воды равна hц.т.=0,75 м. Окончательно величина силы F равна
F=1000∙9,8∙0,75∙15=110250 Н.
Рис. 7.21 Задача 7.8.Определить силу F, необходимую для подъема щита С, закрывающего прямоугольное отверстие высотой h=3 м и шириной В=4 м (рис. 7.21). Напор воды перед щитом H=5 м, коэффициент трения в направляющих щита при подъеме f=0,03, вес щита 500 кг.
Дата добавления: 2016-08-23; просмотров: 1737;