Условие задачи
Определить равнодействующую силу давления жидкости на наклонную плоскую боковую стенку ёмкости и место положения на ней центра давления. Боковая стенка выполнена в форме геометрической фигуры.
Рис.8.1
Верхняя часть рис.8.1 общая для всех вариантов задач. В нижней части рисунка показаны формы вариантов боковой стенки ёмкости.
Ёмкость наполнена жидкостью до уровня h. На свободной поверхности жидкости давление р0, отличное от атмосферного. На боковой стенке точка Ц-центр тяжести смоченной поверхности стенки. Точка D-центр давления;глубина погружения центра тяжести боковой стенки; -расстояние от свободной поверхности до точки Ц по боковой стенке; -расстояние до центра давления D; -расстояние до точки приложения силы гидростатического давления .
Расчет делать для двух жидкостей с разной плотностью, указанной в таблице. Указать, куда перемещается центр давления на боковой стенке при увеличении плотности жидкости. Дополнительно определить местоположение центра давления на боковой стенке ёмкости при действии только избыточного давления.
Ответ
Рассмотрим рисунок 8.1. Найдём силу давления на наклонную боковую стенку. Рассматриваемой смоченной поверхностью является прямоугольная наклонная стенка высота которой , а ширина . Площади смоченной поверхности наклонной стенки будет: