3 Силы давления жидкости на плоские стенки
3.51 Определить усилие Т, которое нужно приложить к вертикальному тросу для открытия щита, перекрывающего канал прямоугольного сечения. Щит расположен под углом α=60º к горизонту и закреплен шарнирно в точке О (рис. 2.43). Ширина щита в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, равна В. Глубина воды перед щитом Н1, за щитом Н2. Уровень воды над шарниром h. Принять массу щита M.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н1, м | Н2, м | h, м | В, м | М, кг |
| а | 2,0 | 0,7 | 0,5 | 3,0 | 400 |
Ответ: Т = 64,5 кН.
3.52 Определить силу давления на затвор, находящийся на глубине Н, м. Указать центр давления.
Таблица 8 – Данные к задаче 5.7
| Номер варианта | Н, м | Ширина затвора, м | Высота затвора, м |
| 5 | 6 | 4 | 1 |
3.53 В воде плавает герметично закрытая бочка (рис. 3.35). Определить результирующую силу давления на дно бочки, если давление в ней рОи=0,1·105 Па, плотность бензина ρб=750 кг/м³, Н=1,2 м, h=0,8 м, D=0,4 м.
3.54 Вычислить силу суммарного гидростатического давления воды на днище АВ. Предварительно определить толщину h2 слоя воды, которая стечет в нижнюю часть резервуара, учитывая при этом, что сумма глубин наполнения водой, залитой в резервуар, его верхней и нижней частей h1+h2=f.
Процесс сжатия воздуха под днищем AB при стекании воды считать изотермическим.
3.55 В боковой вертикальной стенке резервуара имеется отверстие, которое перекрывается щитом в форме эллипса размерами а=1,5 м, b=2,5 м (рис. 3.43). Определить силу гидростатического давления воды на щит и положение центра давления, если Н=0,3 м, вакуумметрическое давление в резервуаре р0в=20 кПа.
3.56 Прямоугольное отверстие высотой h=0,4 м и шириной b=1,0 м в вертикальной стенке закрытого резервуара с водой закрыто шитом (рис. 3.39). Определить силу и центр давления воды на шит, если Н=0,5 м, избыточное давление в резервуаре р0и=12 кПа.
3.57 В сосуде находится расплавленный свинец (ρсв=11000 кг/м³). Определить силу давления, действующую на дно сосуда (рис. 3.34), если высота уровня свинца h=500 мм, диаметр сосуда D=400 мм, показание вакуумметра рв=30 кПа.
3.58 Определить точку приложения и силу давления жидкости на плоскую крышку люка в форме полукруга, если относительная плотность жидкости δ=1,25, H=R=1,2 м (рис. 3.33).
3.59 Затвор квадратного сечения со стороной а может вращаться вокруг горизонтальной оси О, проходящей через центр затвора. Определить силу F, которую нужно приложить к нижней кромке затвора, чтобы его закрыть, если глубина воды перед затвором h. В штольне справа воздух. Трением пренебречь, ρв=1000 кг/м³.
Таблица 3 – Исходные данные
| Вариант | h, м | а, м |
| 12 | 4 | 2,2 |
3.60 Поворотный клапан АО закрывает выход из бензохранилища в трубу квадратного сечения со стороной h, м. Прямоугольная пластина клапана опирается на срез трубы, сделанный под углом α=45º. В трубе жидкость отсутствует.
Определить (без учета трения в опоре «О» клапана и в ролике «В») силу Т натяжения троса, необходимую для открытия клапана, если уровень бензина Н, м (см. по варианту), а давление над ним по манометру рм, кг/см². Удельный вес бензина 750 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | h, м | Н, м | рм, кг/см2 |
| 14 | 0,64 | 2,0 | 0,15 |
