3 Силы давления жидкости на плоские стенки

3.371 Цилиндрический бак (d = 2 м) заполнен нефтью. Определить силу давления на торцевую стенку бака и найти центр давления (точку приложения силы давления) при заданном показании манометра р_м = 10 кПа.

3.372 Прямоугольный поворотный затвор размерами b × a = 1 ×2 м перекрывает выход из резервуара. На каком расстоянии х от дна необходимо расположить ось затвора, чтобы при открывании его в начальный момент необходимо было преодолевать только трение в шарнирах, глубина воды в резервуаре Н = 2 м.

3.373 Для регулирования уровня воды в напорном резервуаре установлен поворачивающийся прямоугольный затвор АВ (рис. 3.7), который открывает отверстие в вертикальной стенке. Определить начальное натяжение троса Т, если размеры клапана a × b = 0,6 × 1,2 м, глубина h₁ = 2,4 м и манометрическое давление на поверхности воды р_м = 12 кПа. Трением в шарнирах пренебречь.

3.374 Определить силу давления Р на вертикальную стенку плотины, найти центр давления, построить эпюру давления, если: Н = 6 м, ширина плотины      b = 30 м, ρ_в = 1000 кг/м³.

3.378 Определить равнодействующую силу давления F_р на затвор, закрывающий отверстие в плотине размерами (a×b) = (4×5) м и расположенный под углом α = 60º, если Н₁ = 10 м и Н₂ = 3 м. Найти координату Y_g приложения силы давления слева на затвор.

3.379 Открытую вертикальную цилиндрическую емкость, наполненную водой, наклонили так, что угол между горизонтом и плоскостью днища составил 30ºС. Диаметр емкости составляет 630 мм, а объем воды в ней 800 л. Постройте эпюру гидростатического давления воды на днище емкости. Примечание: при наклоне емкости расстояние между центральной точкой свободной поверхности жидкости и центром днища остается неизменным.

3.380 Герметично закрытая вертикально-цилиндрическая емкость частично заполнена жидкостью, над свободной поверхностью которой находится газ. на боковой стенке емкости установлен манометр. Емкость имеет коническое днище, в центре которого расположен сливной штуцер. Он снабжен предохранительным клапаном, срабатывающим при известном избыточном давлении. Используя исходные данные (таблица 2.1), определите уровень жидкости в емкости или ее диаметр, плотность жидкости, силу гидростатического давления на днище, а также избыточное давление газа, при котором сработает предохранительный клапан.

Таблица 2.1