ПРИМЕР РАСЧЕТА.
Решение. 1. Определяем РX - горизонтальную составляющую силы давления жидкости и точку ее приложения. Для этого проектируем конус на вертикальную плоскость. В проекции получаем круг диаметра D. Сила РX численно равна силе давления жидкости на этот круг и приложена в центре давления его площади (Рис. 32). К определению горизонтальной составляющей силы давления
Здесь: Ic =p×D4/64 - осевой момент инерции площади круга, w =p×D2/4 - площадь круга, а lc = H - расстояние от центра тяжести круга до поверхности жидкости по направлению площади w (в данном случае по вертикали). 2. Определяем РZ - вертикальную составляющую силы давления жидкости. Согласно уравнению (26): PZ = r×g×VZ, где r - плотность жидкости, а VZ - объем давления. Иллюстрация к построению объема давления
Для построения объема давления (Рис.32) проектируем на продолжение свободной поверхности жидкости обе части поверхности конуса АВ и ВС. Для поверхности ВС объем давления BCMN отрицательный, так как внутри этого объема нет жидкости (ситуация “a”). Напротив, для поверхности АВ объем давления положительный (ситуация “б”). В результате алгебраического сложения объем MNCB уничтожается, и результирующий объем АВС имеет знак плюс. Итак, величина объема VZ равна объему конуса: VZ =1/3 l × p×D2/4. Искомая сила РZ равна: РZ =r×g×1/3 l × p×D2/4. Сила РZ приложена в центре тяжести объема конуса (который находится на расстоянии 1/3 высоты от основания).
|
