ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сила давления жидкости на плоскую стенку из "Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем" Рассмотрим применение основного уравнения гидростатики для определения силы давления на стенки резервуара с жидкостью. Пусть нам необходимо определить силу, действующую на произвольную плоскую фигуру, которая расположена на стенке ОМ и имеет площадь, ограниченную контуром I (рис. 1.19). На плоскость чертежа эта фигура проектируется в линию АВ. [c.37] Для определения силы давления р необходимо найти направление ее действия, величину и точку приложения. Точка приложения силы гидростатического давления называется центром давления (на рис. 1. 19 ее координата обозначена ). [c.37] В соответствии с первым свойством гидростатического давления можно утверждать, что во всех точках площади о давление жидкости будет направлено по нормали к стенке, следовательно, по нормали к ней будет направлена и сила гидростатического давления. [c.37] Давление в каждой точке фигуры АВ определяется давлением на свободную поверхность р0 и избыточным давлением, определяемым глубиной погружения этой точки p=pa + yh. [c.37] В дальнейшем будем считать, что давление рс и давление на стенки резервуара извне равны атмосферному давлению. Тогда сила, действующая на стенку, будет определяться лишь избыточным давлением Рк = jh. [c.37] На каждый элемент площади dm действует элементарная сила dP =/)шб de = уМш. [c.37] Для определения центра давления (точки приложения этой силы) необходимо в общем случае найти координаты y i иха. [c.37] Упростим задачу, считая, что рассматриваемая фигура симметрична относительно прямой х — хс. В этом случае xj = = хс и необходимо определить лишьу . [c.37] Воспользуемся известной теоремой статики момент равнодействующей силы относительно какой-либо оси равен сумме моментов сил ее составляющих. [c.37] Для их построения достаточно в одинаковом масштабе отложить величину гидростатического давления по горизонтальному направлению, совпадающему с направлением гидростатического давления, на поверхности жидкости и у основания стенки, соединив концы этих отрезков прямой линией. [c.38] Из рис. 1.20 видно, что эпюра избыточного гидростатического давления представляет собой треугольник, а эпюра абсолютного гидростатического давления представляет собой трапецию. [c.38] Пример. Определить величину и точку приложения силы давления на плоский прямоугольный щит шириной Ъ = 5 м, поддерживающий напор Я = 3 м. Принять у = = 1000кГ/м3 (рис. 1.21). На свободную поверхность жидкости и внешнюю поверхность стенки действует одинаковое давление р0. [c.38] Вернуться к основной статье