Условие задачи
Квадратное отверстие размером ВхВ = 1х1 м в вертикальной стенке резервуара закрыто плоским поворотным щитом, который прижимается к стенке под действием груза массой m, расположенном на плече r = 1,5 м.
1. Найти минимальную массу груза m, достаточную для удержания воды в резервуаре на уровне H = 2 м, если расстояние от верхней кромки отверстия до оси вращения h = 0,3 м. Определить при этом реакции R цапф щита.
2. Определить, какой наименьший вакуум pвак над водой в резервуаре будет удерживать щит без груза?
Рис. 2.10.1. Схема к задаче.
Ответ
Покажем на рисунке все действующие силы.
G = mg сила тяжести груза, g = 9,81 м/с2 ускорение свободного падения.
F сила гидростатического давления на поворотный щит.
Силу избыточного гидростатического давления на вертикальную стенку вычисляем по формуле:
- давление на расстоянии погружения центра тяжести смоченного сечения под свободной поверхностью.
