Далее определяются плечи действующих на щит сил P1,P2,T:
Составим уравнение моментов сил относительно шарнира О:
Отсюда найдём усилие, которое необходимо приложить к тросу для открытия щита:
Ответ: Т=72013Н.
Задание 4.2. Определить силу давления жидкости на цилиндрическую стенку резервуара Pи угол наклона к горизонту линии действия этой силы  , если известны радиус стенки R=1,30 м, ширина стенки В=1,9м, высота h=0,15м уровня жидкости в трубке пьезометра, установленного на верхней крышке резервуара (рис.4.2).
Рисунок 4.2.
Решение.  представляет собой прямоугольник высотой R и шириной В, а центр тяжести вертикальной проекции находится на глубине  .Тело давления представляет собой объём четверти цилиндра радиусом R и шириной В плюс объём параллелепипеда с площадью основания BR и высотой h. Горизонтальная составляющая силы давления равна силе давления жидкости на вертикальную проекцию стенки.
Объём тела давления:
Вертикальная составляющая силы давления равна силе тяжести жидкости в объёме тела давления:
Полная сила давления жидкости на криволинейную поверхность:
Угол наклона равнодействующей силы давления к горизонту:
Ответ:  ,  .
Контрольные вопросы
Как определяется сила давления жидкости на плоскую стенку?
Ответ:Сила давления покоящейся жидкости на плоскую наклонную стен-ку равна произведению площади w на давление жидкости в центре тяжести смоченной части стенки. Сила направлена со стороны жидкости по нормали к стенке.
Как определяется сила давления жидкости на цилиндрическую поверх ность?
Ответ: Полная сила гидростатического давления на цилиндрическую поверхность определяется составляющими Px и Py, складываемыми по правилу параллелограмма: Направление силы P определится углом β. Для цилиндрической поверхности сила P всегда проходит через центр кривизны (ось цилиндра), так как все элементарные составляющие перпендикулярны поверхности стенки и проходят через ее центр тяжести.
Как направлена сила давления жидкости на плоскую и цилиндрическую поверхности?
Ответ: Силы давления на цилиндрическую поверхность равна весу жидкости в объеме тела давления. Направление вертикальной составляющей силы зависит от взаимного расположения цилиндрической поверхности и жидкости.
Что называется центром давления и как он располагается относительно центра тяжести?
Ответ: Центр давления — это точка тела, в которой пересекаются: линия действия равнодействующей сил давления на тело окружающей среды и некоторая плоскость, проведённая в теле.
Что называется телом давления?
Ответ: Тело давления - объем жидкости, лежащий над криволинейной поверхностью, между вертикальными плоскостями, проходящими через крайние образующие и свободной поверхностью жидкости или ее продолжением.
|
Скачать 0.55 Mb.