Контрольная работа. Гидрогазодинамика. Сила гидростатического давления на криволинейную поверхность
 Скачать 0.89 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Забайкальский государственный университет» (ФГБОУ ВО «ЗабГУ») Факультет: Строительства и экологии Кафедра: ВХЭиТБ Контрольная работа по дисциплине: «Гидрогазодинамика» Тема: Сила гидростатического давления на криволинейную поверхность. Выполнил ст. гр. ТБ(бтп)с-19 Грудинин А.Н. (фамилия, инициалы) Проверил: ___________ Чита 2021г Содержание Введение___________________________________________________ 3. Сила гидростатического давления на криволинейную поверхность__ 5. Практическое задание (задача)________________________________ 7. Список используемой литературы______________________________9. Введение При решении различного рода технических задач часто приходится встречаться с вопросами движения и покоя различных жидкостей. Исследование этих вопросов постепенно привело к созданию обширной науки, которую можно назвать «Механикой жидкого тела», «Механикой жидкости» или «Гидромеханикой». Существенно подчеркнуть, что механика жидкости в силу целого ряда причин развивалась по двум направлениям: 1) по направлению, свойственному техническим наукам; 2) по направлению чисто теоретическому с использованием обширного и относительно сложного математического аппарата. Различие между этими двумя направлениями состоит в следующем: 1) в технической механике жидкости (гидравлике) при решении различных практических задач широко используются те или иные допущения и предположения, упрощающие рассматриваемый вопрос. Поэтому гидравлические решения сплошь и рядом носят приближенный характер с использованием относительно большого числа эмпирических и полуэмпирических формул. При этом стремятся к оценке только главных характеристик изучаемого явления и часто оперируют теми или иными осредненными величинами. 2) в теоретической механике жидкости широко используется относительно сложный математический аппарат. Решения, получаемые в теоретической гидромеханике, оказываются более общими и более строгими в математическом отношении, однако сплошь и рядом оказываются столь сложными, что громадное большинство практических задач, следуя этим методам, решить невозможно. Таким образом, можно сказать, что в технической гидромеханике (гидравлике) решаются сложные задачи при помощи простых методов. В теоретической же гидромеханике относительно точно решаются только некоторые простейшие задачи при помощи сложных методов. Необходимо учитывать, что само слово «гидравлика» произошло от слияния двух греческих слов, из которых первое значит «вода», а второе – «труба», «канал», «струя». Как видно, ранее считали, что гидравлика занимается изучением движения и покоя только воды. Однако в настоящее время термин «гидравлика» понимается в более широком смысле: мы предполагаем, что объектом изучения в гидравлике является любая жидкость. Тема: Сила гидростатического давления на криволинейную поверхность. Сила гидростатического давления на криволинейные цилиндрические поверхностиопределяется по формуле;
где Рх – горизонтальная составляющая силы гидростатического давления Р; Рz – вертикальная составляющая силы гидростатического давления. Горизонтальная составляющая Рхравна:
где ωх – площадь проекции криволинейной поверхности на плоскость, нормальную оси х; hцт – глубина погружения центра тяжести этой проекции. Точка приложения горизонтальной составляющей определяется так же, как и для плоских поверхностей, где этой поверхностью является ωх , по формуле. Вертикальная составляющая Pzнаходится по формуле:
где W – объем тела давления, заключенного между самой криволинейной поверхностью и ее проекцией на свободную поверхность (на рис. 30 – объем тела АВС). Pzпроходит через центр тяжести тела давления. Равнодействующая сила Р определяется по правилу параллелограмма сложением векторов Рхи Pz, под углом к горизонту, определяемому как tg=  .Центром давления на криволинейную поверхностьназывается точка, в которой линия действия равнодействующей силы Р пересекает криволинейную поверхность. Закон Архимеда. Рассмотрим тело АВ, погруженное в жидкость. Предположим, что это тело состоит из элементарных вертикальных цилиндров, имеющих бесконечно малую площадь поперечного сечения d. На каждый из таких цилиндров будут действовать элементарные силы гидростатического давления: сверху – dP1=h1d, а снизу – dP2=h2d. Так как h2h1, то очевидно, что элементарные цилиндры будут находиться под действием подъемной элементарной силы dPn=dP2-dP1=(h2-h1)d . Суммируя элементарные подъемные силы, получим полную подъемную силу Pn:
где W – объем вытесненной телом жидкости (в данном случае – объем тела АВ). Таким образом, подъемная сила Рnравна весу жидкости, вытесненной погруженным в нее телом, направлена по вертикали снизу вверх и приложена в центре погруженной части тела, называемом центром водоизмещения (закон Архимеда). Практическое задание (задача).   Список используемой литературы. 1.Косарев, С.Г. Гидравлика: учеб. пособие.- Чита, ЧитГУ, 2006. |
,