Способ 1
В уравнение равновесия щита добавить момент от сил внешнего давления.
Результирующая сила внешнего давления равна:
Рвнеш. = Р0 - Рат.
Р0 =р0 -сила давления воздуха на щит сверху. Давление р0 передается на щит через жидкость по закону Паскаля.
Рат =рат -сила атмосферного давления воздуха на щит снизу.
рат= ртghат. рт = 13600кг/м3.
Сила внешнего давления приложена в центре тяжести треугольника.
Способ 2
Провести пьезометрическую плоскость на расстоянии h0 = (р0 –рат)/g. Если величина h0 имеет знак минус, пьезометрическая плоскость проходит ниже свободной поверхности.
Величины hс и lc, входящие в формулы для определения силы давления жидкости и величины , определяются от пьезометрической плоскости.
Вар-нт |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
р0, МПа |
0,16 |
0,18 |
0,04 |
0,07 |
0,09 |
0,15 |
0,25 |
0,18 |
0,03 |
0,2 |
hат, мм |
720 |
740 |
760 |
710 |
750 |
780 |
760 |
750 |
720 |
730 |
Задача 17
Г
ерметически
закрытый сосуд разделен перегородкой
на два отсека. В перегородке сделано
треугольное отверстие, закрытое крышкой.
Крышка крепится к перегородке болтами.
Над жидкостью в отсеках находится газ
под разным давлением, измеряемым с
помощью мановакуумметров. Показания
мановакуумметров равны рм1
и рм2,
разность уровней жидкости в отсеках
равна h0.
Определить результирующую силу давления
на крышку и точку её приложения.
Рисунок к задачам 17, 18 и 19
Указания
Докажите, что суммарная сила весового давления жидкости равна: Рвес=gh0ks/2 и приложена в центре тяжести смоченной площади. Для этого обозначьте расстояние от вершины треугольника до центра его тяжести через H, определите силы весового давления справа и слева и их равнодействующую (величина H при этом сократится).
С
хема
действующих сил:
Если показание мановакуумметра задано со знаком минус, это означает вакуумметрическое давление, то есть давление газа в данном случае меньше атмосферного.
Таблица исходных данных
Вариант |
Темп-ра, t С |
h0, м |
k, м |
s, м |
рм1, кПа |
рм2, кПа |
Жидкость |
0 |
20 |
1,0 |
2,5 |
1,5 |
60 |
-20 |
нефть |
1 |
25 |
2,0 |
1,7 |
1,3 |
-50 |
55 |
бензин |
2 |
30 |
3,0 |
3,5 |
1,0 |
70 |
-30 |
керосин |
3 |
10 |
1,5 |
2,0 |
1,8 |
-30 |
0 |
диз.топливо |
4 |
15 |
2,5 |
3,0 |
1,9 |
40 |
-10 |
нефть |
5 |
5 |
2,2 |
2,8 |
2,0 |
-90 |
60 |
бензин |
6 |
20 |
1,5 |
3,1 |
2,1 |
50 |
30 |
керосин |
7 |
35 |
2,5 |
4,0 |
3,0 |
-20 |
40 |
диз.топливо |
8 |
10 |
1,0 |
2,6 |
1,5 |
30 |
70 |
нефть |
9 |
10 |
1,8 |
2,2 |
1,2 |
-40 |
65 |
бензин |