3 Силы давления жидкости на плоские стенки
3.151 Цилиндрический сосуд, имеющий размеры D=0,3 м, d=0,2 м, b=0,25 м и наполненный водой до высоты а+b=0,42 м, закрыт сверху поршнем, масса которого m=50 кг. Определить силы, действующие на верхнюю А и нижнюю В горизонтальные поверхности сосуда (рис. 3.55).
3.152 Определить силу (пренебрегая весом клапана), прижимающую всасывающий клапан диаметром D2=150 мм к седлу, имеющему диаметр D3=100 мм, если диаметр насосного цилиндра D1=350 мм, а усилие, действующее на шток, F=400 Н. Седло клапана расположено ниже оси цилиндра на h1=0,5 м и выше свободной поверхности жидкости на h2=6,5 м, причём труба под клапаном заполнена водой (рис. 3.56).
3.153 Определить силу F, необходимую для удержания поршня на высоте h2=2м над поверхностью воды в колодце (рис. 3.57). Над поршнем поднимается столб воды высотой h1=3 м. Диаметры поршня D=100 мм, штока d=30 мм. Вес поршня и штока не учитывать.
3.154 Определить показания мановакуумметра рМВ , если к штоку поршня приложена сила F=0,1 кН, его диаметр d=100 мм, высота Н=2,5 м, плотность жидкости ρж=800 кг/м³ (рис. 3.58).
3.155 В вертикальной стенке закрытого резервуара с нефтью имеется квадратное отверстие а×а =0,5×0,5 м. Определить величину, направление и точку приложения силы давления нефти (ρн=850 кг/м³) на крышку, перекрывающую отверстие, если Н=1 м, а вакуумметрическое давление на поверхности нефти р0в=0,3·105 Па (рис. 3.60).
3.156 Плоский прямоугольный щит размерами а = 6 м × b = 7 м, весом G = 26 кН, перекрывает выходное отверстие резервуара. Глубина воды перед щитом от свободной поверхности воды до нижней его кромки h1 = 8 м, за щитом — h2 = 4 м. Определить начальную силу тяги Т троса, необходимую для открытия щита. Трением в шарнирах пренебречь.
ВУЗ: РГАЗУ
3.157 Определить абсолютное давление в точке А и вес груза G, лежащего на поршне 2 (рис. 3.59), если для его подъёма к поршню 1 приложена сила F=500 Н. Диаметры поршней D=300 мм, d=80 мм. Высота Н=1,5 м. Плотность масла ρм=850 кг/м³.
3.158 Определить силу F, которую необходимо приложить к штоку поршня для его удержания в равновесии, если мановакуумметр показывает давление выше атмосферного рМВ=35 кПа. Диаметр поршня d=150 мм, высота Н=1,85 м, плотность жидкости ρж=920 кг/м³ (рис. 3.58).
3.159 Определить силу избыточного давления воды на вертикальный прямоугольный люк с размерами 30 см и 125 см, если верхний край люка находится ниже уровня воды на 1,1 м и на поверхность воды действует избыточное давление 1,2 кгс/см².
3.160 Определить, при каком вакуумметрическом давлении в закрытом резервуаре сила давления на круглую крышку диаметром d=1 м равна нулю. Центр тяжести крышки расположен на глубине Н=3,0 м (рис. 3.48). В резервуар налит керосин (ρк =780 кг/м³).
