Основные сведения. Равнодействующая сила давления на криволинейную поверхность в общем случае определяется по формуле:

Равнодействующая сила давления на криволинейную поверхность в общем случае определяется по формуле:

 

, (2.17)

 

где F_х и F_у — горизонтальные составляющие, действующие по направлению осей Х и У;

F_z — вертикальная составляющая по направлению оси Z (рисунок 2.6).

В практике в основном рассматриваются случаи, когда криволинейная поверхность симметрична оси У, тогда составляющая F_у = 0 и выражение (2.17) для цилиндрической симметричной поверхности примет вид

 

. (2.18)

 

Горизонтальная составляющая на криволинейную поверхность определяется по формуле:

, (2.19)

 

где p_с — давление в центре тяжести плоской поверхности (точка С), являющейся проекцией криволинейной поверхности на вертикальную плоскость ZOY и определяется по формуле (2.11);

S — площадь плоской поверхности, являющейся проекцией криво-линейной поверхности на вертикальную плоскость ZOY.

Вертикальная составляющая определяется по формуле

 

, (2.20)

 

где g — удельный вес жидкости (приложение 1);

W — объем тела давления, заключенный между криволинейной поверхностью вертикальными плоскостями, проходящими через начало и окончание криволинейной поверхности и горизонтальной плоскостью, где избыточное давление равно 0 (нулю). В нашем случае сечение объема тела давления заштриховано (рисунок 2.6).

Для определения точки приложения силы F _кр, действующей на криволинейную поверхность, рассмотрим предварительно направление сил F _г и F _в. Горизонтальная составляющая F _г всегда направлена со стороны действия жидкости через центр тяжести объема тела давления. Вертикальная составляющая F _в проходит через центр тяжести тела давления. Ее направление (вверх или вниз) определяется взаиморасположением жидкости и криволинейной поверхности. Если жидкость ограничивается поверхностью снизу, то и направлена вниз, а если сверху — вверх или, если объем тела давления заполнен жидкостью, сила F _в направлена вниз, а, если не заполнен жидкостью, то F _в направлена вверх.

Точка приложения F _кр (точка Д) определяется геометрическим построением сил F _г и F _в в масштабе, и сила F _кр проходит через центр симметрии криволинейной поверхности (точка О).