Условие задачи
(рис.4). Вертикальная цилиндрическая цистерна с полусферической крышкой до самого верха заполнена жидкостью, плотность которой . Диаметр цистерны D, высота ее цилиндрической части Н. Манометр М показывает манометрическое давление рм. Определить силу, растягивающую болты А, и горизонтальную силу, разрывающую цистерну по сечению 1–1. Силой тяжести крышки пренебречь. Векторы сил показать на схеме.
Ответ
Дано: D = 2,2 м, Н = 4,50 м, = 1220 кг/м3,
pм = 16,2 кПа = 16200 Па
РА-А , Pх?
Силу, разрывающую цистерну по сечению 1-1 определим по формуле:
Рх = Р1 + Р2
где сила Р1, действует на верхнюю, полусферическую часть цистерны, сила Р2 действует на цилиндрическую часть
Р1,2 = pc А,
где pc гидростатическое давление в центре тяжести сечения;
pc = hc,
hc - глубина погружения центра тяжести смоченной площади стенки.
F площадь вертикальной проекции смоченной жидкостью стенки.
Определим манометрическую высоту:
- (избыточное давление)
