Силы давления покоящейся жидкости на плоские и криволинейные поверхности. Эпюры давленияИз основного уравнения гидростатики следует, что полная сила давления жидкости на плоскую стенку равна произведению смоченной площади стенки S на гидростатическое давление р с в центре тяжести этой площади или , (3.1) где - глубина погружения центра тяжести смоченной площади стенки. Центр давления – точка приложения силы давления от веса жидкости –располагается ниже центра тяжести или совпадает с последним в случае горизонтальной стенки. Положение центра давления относительно линии пересечения плоскости стенки со свободной поверхностью определяется формулой (3.2) где J0 - момент инерции площади S, проходящей относительно центральной оси, перпендикулярной плоскости стенки; площади. Таким образом, смещение центра давления относительно центра тяжести Формулы для определения центра тяжести и моментов инерции плоских фигур относительно оси, проходящей через центр тяжести приведены в приложении 5. При воздействии жидкостей с обеих сторон стенки сначала необходимо определить силы давления по обе стороны от стенки, а затем найти их результирующую по правилу сложения параллельных сил. Сила давления жидкости на криволинейную стенку равна векторной сумме горизонтальной и вертикальной составляющих полной силы: (3.3) Горизонтальная составляющая численно равна силе давления на вертикальную проекцию стенки: (3.4) Вертикальная составляющая численно равна весу жидкости в объеме тела давления: (3.5) Телом давления называют объем жидкости, ограниченный данной криволинейной поверхностью, вертикальной поверхностью, проведенной через нижнюю образующую криволинейной поверхности, и свободной поверхностью жидкости. Направление силы суммарного давления определяется углом β, образуемым вектором F и горизонтальной плоскостью: (3.6)
|