Условие задачи
Отверстие шлюза-регулятора перекрыто плоским металлическим затвором высотой а, шириной b и толщиной с = 0,25 b; удельный вес материала, из которого он изготовлен γ3= 11 кН/м3. Глубина воды слева от затвора h1, а справа — h2. Коэффициент трения скольжения f = 0,45.
Определить начальную силу тяги Т, необходимую для открытия затвора, равнодействующую силы давления воды на затвор и положение центра ее приложения.
Исходные данные:
а = 4 м, b = 2 м, h1 = 5 м,
h2 = 2,5 м, γв = 9810 Н/м3,
f = 0,45, с = 0,25 b, γ3= 11 кН/м3
Ответ
Определим силу суммарного давления воды слева.
где рс гидростатическое давление в центре тяжести затвора; hc = h1/2 глубина погружения центра тяжести; F = аb = h1b площадь затвора, на которую действует давление жидкости.