3 Силы давления жидкости на плоские стенки
3.301 Для создания подпора в реке применяется плотина Шануана, представляющая собой плоский прямоугольный щит, который может вращаться вокруг горизонтальной оси О. Угол наклона щита α, глубина воды перед щитом h1, а за щитом h2. Определить положение оси вращения щита (X0), при котором в случае увеличения верхнего уровня воды выше плотины щит опрокидывался бы под ее давлением. Исходные данные к задаче приведены в табл. 49.
Таблица 49
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| h1 | м | 2 |
| h2 | м | 0,4 |
| α | …º | 60 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6.
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
3.302 В наклонной стенке резервуара для выпуска жидкости имеется прямоугольное отверстие с размерами а × b. Определить силу гидростатического давления, которую воспринимают болты крепления крышки, координату центра давления. Построить эпюру гидростатического давления на крышку. Глубина до верхней кромки отверстия H, угол наклона стенки к горизонту равен α. Исходные данные к задаче приведены в табл. 32.
Таблица 32
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| α | …º | 60 |
| Н | м | 3 |
| ρж | кг/м³ | 870 |
| a × b | м² | 0,8 × 1,6 |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
3.303 Квадратное отверстие со стороной а в наклонной стенке резервуара с водой закрыто щитом. Определить натяжение каната Т при следующих данных: H – глубина воды перед стенкой резервуара; b – расстояние от шарнира до точки крепления каната. Построить эпюру избыточного гидростатического давления на щит ОА. Исходные данные к задаче приведены в табл. 33.
Таблица 33
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| а | м | 1,6 |
| b | м | 0,8 |
| Н | м | 2,1 |
| α1 = α2 | …º | 60 |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
3.304 Определить суммарную силу давления на торцевую стенку АВ горизонтальной цилиндрической цистерны диаметром d, заполненной жидкостью плотностью ρ, если уровень жидкости находится на расстоянии Н от дна.
Цистерна герметически закрыта и над поверхностью жидкости находится газ. Давление газа может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рv0).
Определить также координаты точки приложения силы давления.
Таблица исходных данных
| Вариант 0 | |||||
| Темп-ра, tºC | Н, м | d, м | рм0, кПа | рv0, кПа | Жидкость |
| 20 | 3,0 | 2,5 | 60 | — | нефть |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.305 Определить суммарную силу давления на торцевую стенку АВ горизонтальной цилиндрической цистерны диаметром D, заполненной жидкостью плотностью ρ находящейся при температуре tºС. Уровень жидкости в горловине находится на расстоянии Н от дна. Горловина закрыта поршнем диаметром d, на который действует сила R.
Определить также координаты точки приложения силы давления на крышку АВ.
Таблица исходных данных
| Вариант 0 | |||||
| Темп-ра, tºC | Н, м | d, м | D, м | R, Н | Жидкость |
| 20 | 3,0 | 0,2 | 2,7 | 50 | нефть |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.306 В перегородке, разделяющей резервуар с водой на две части имеется квадратное отверстие со стороной а. Определить, какую силу Т нужно приложить к тросу для поворота щита при следующих данных: H1 – глубина воды слева от перегородки; H2 — глубина воды справа от перегородки; α – угол наклона троса к горизонту. Исходные данные к задаче приведены в табл. 34.
Таблица 34
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| а | м | 0,8 |
| Н1 | м | 1,8 |
| Н2 | м | 1,0 |
| α | …º | 60 |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
3.307 Система, состоящая из двух вертикальных цилиндров, соединенных между собой, заполнена жидкостью. В цилиндры заключены поршни диаметрами d = 300 мм и D = 600 мм. В пространстве над правым поршнем — воздух при атмосферном давлении р = 98,1 кПа. Как изменится давление воздуха над правым поршнем, если к левому поршню приложить вертикально вниз силу Р = 1,5 кН? Трением пренебречь.
ВУЗ: РГАЗУ
3.308 Наклонный щит АВ удерживает уровень воды H при угле наклона α и ширине щита b. Требуется разделить щит по высоте на две части так, чтобы сила давления Р1 на верхнюю часть его была равна силе давления Р2 на нижнюю часть. Определить положение центров приложения этих сил. Исходные данные к задаче приведены в табл. 35.
Таблица 35
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| Н | м | 2,0 |
| α | …º | 45 |
| b | м | 10 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6.
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
3.309 Щитовой затвор шириной k должен автоматически поворачиваться вокруг оси АВ, открываться при уровне воды Н2 и пропускать ее в левый отсек. Угол наклона щита равен α, температура жидкости tºС. Силой трения на цапфах при повороте пренебречь. Диаметр цапфы равен d.
Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось АВ поворота щита, если под ним находится постоянный уровень Н1. Определить также результирующую силу давления жидкости.
Таблица исходных данных
| Вариант 0 | ||||||
| Темп-ра,
tºC |
Н2,
м |
d,
м |
Н1,
м |
k,
м |
Угол α,º
|
Жидкость
|
| 20 | 6,0 | 0,2 | 2,7 | 5 | 30 | керосин |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.310 При условии задачи 6 определите величину х, если дополнительно необходимо учесть силу трения скольжения при повороте щита на цапфах. Коэффициент трения скольжения равен f.
Задача 6
Щитовой затвор шириной k должен автоматически поворачиваться вокруг оси АВ, открываться при уровне воды Н2 и пропускать ее в левый отсек. Угол наклона щита равен α, температура жидкости tºС. Силой трения на цапфах при повороте пренебречь. Диаметр цапфы равен d.
Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось АВ поворота щита, если под ним находится постоянный уровень Н1. Определить также результирующую силу давления жидкости.
Таблица исходных данных
| Вариант 0 | |||||||
| Темп-ра,
tºC |
Н2,
м |
d,
м |
Н1,
м |
k,
м |
Угол
α,º |
Жидкость
|
f
|
| 20 | 6,0 | 0,2 | 2,7 | 5 | 30 | керосин | 0,2 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
