пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Сила давления жидкости на плоскую стенку

Описание: D:\РАБОТА\ГИДРАВЛИКА\лекции\Мои лекции\Вспомогательный материал\К лекции 4-1.frw.png

Рисунок

4.1 Плоская наклонная стенка

Рассмотрим произвольную площадку sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste, расположенную на плоской наклонной стенке сосуда с жидкостью на расстоянии Y от оси X, и определим силы, действующие на эту площадку. Сила от давления, действующего на элементарную площадку sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste:

sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste

Если проинтегрировать это выражение по площади, можно определить полную силу, действующую на всю площадь целиком

sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste

Из рисунка видно, что в последнем выражении sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste. Подставив значение sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste в предыдущее выражение, будем иметь:

sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste

Из теоретической механики известно, что интеграл sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste есть ни что иное, как статический момент площади sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste относительно оси X. Он равен произведению этой площади на координату её центра тяжести.

sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste

где sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste – расстояние от оси X до центра тяжести площади S.

Подставив формулу момента в выражение силы, получим:

sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste

Анализ второго слагаемого показывает, что произведение sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste это глубина положения центра тяжести площадки, а sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste - избыточное давление жидкости в центре тяжести площадки. С учётом этого можно записать

sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste

Сумма в скобках является абсолютным давлением в центре тяжести рассматриваемой произвольной площадки.

sila-davlenija-zhidkosti-na-ploskuju-ste

Таким образом, можно сделать вывод: полная сила давления жидкости на плоскую стенку равна произведению её площади на величину гидростатического давления в центре тяжести этой стенки.

Однако необходимо учесть, что эта сила не сконцентрирована в точке, а распределена по площади. И распределение это неравномерно. По этому для расчётов, кроме величины силы действующей на наклонную площадку, необходимо знать точку приложения равнодействующей.


11.01.2016; 21:06
хиты: 85
рейтинг:0
Естественные науки
физика
гидродинамика
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь