Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Сила статического давления жидкости на криволинейные поверхности. Закон Архимеда
Из теоретической механики известно, что в общем случае система сил давления, приложенных к криволинейной поверхности, приводится к главному вектору и главному моменту сил давления. В частных случаях (сфера, цилиндр с вертикальной или горизонтальной осью) силы давления приводятся только к равнодействующей (главному вектору). Равнодействующая сил давления Р определяется из выражения . В случае цилиндрической поверхности сила суммарного давления жидкости Р на нее может быть выражена геометрической суммой ее горизонтальной и вертикальной Рв составляющих . (2.13) Горизонтальная составляющая силы суммарного давления жидкости на цилиндрическую стенку равна силе суммарного давления жидкости на вертикальную проекцию Sв этой стенки , (2.14) где рс – абсолютное давление в центре тяжести площади Sв; ра – атмосферное давление. Направление силы зависит от знака величины рс-ра (при рс-ра>0 – наружу, при рс-ра<0 – внутрь жидкости), причем линия действия ее проходит через центр давления площади Sв. Вертикальная составляющая силы Р равна весу жидкости в объеме тела давления , (2.15) где W – объем тела давления. Телом давления называется объем, ограниченный рассматриваемой криволинейной поверхностью, ее проекцией на пьезометрическую поверхность и боковой цилиндрической поверхностью, образующейся при проектировании (рис. 2.14).
Рис. 2.14.
Направление силы суммарного давления жидкости Р определяется углом, образуемым вектором Р и горизонтальной плоскостью. Закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действует сила направленная снизу вверх РА и равная весу жидкости в объеме погруженной части тела Wпогр . (2.16) Выталкивающая (Архимедова) сила приложена в центре тяжести объема погруженной части тела, называемом центром водоизмещения. Плавающее тело обладает остойчивостью (способностью возвращаться в состояние равновесия после получения крена) в случае, если точка пересечения линии действия выталкивающей силы с осью плавания (метацентр) лежит выше центра тяжести тела.
Вопросы для самопроверки
1. В чем сходство и различие формул для определения горизонтальной составляющей силы давления жидкости на криволинейную поверхность и силой давления на плоскую поверхность?
2. Что называется «телом давления»? 3. Если тело тонет, то куда направлена Архимедова сила? Примеры решения задач
Пример 2.5. Определить вес груза, установленного на круглом в плане металлическом понтоне диаметром d=4м, если после установки на него груза осадка понтона увеличилась на h=0,6м.
Решение
Вес груза равен весу вытесненной понтоном воды на основании закона Архимеда . Следовательно, вес груза будет равен кН. Пример 2.6. Определить необходимый объем W заполненного светильным газом воздушного шара, поднимающего на уровне земли груз весом G=1000Н (вместе с весом шара), если =1,23кг/м3, =0,515кг/м3.
Решение
Подъемная сила воздуха Рвыт, действующая на шар по закону Архимеда, уравновешивается весом шара с грузом G и весом газа в нем ; м3.
Задачи для самостоятельного решения
Задача 2.8. Перед подземным ремонтом газовую скважину «задавили», залив ее ствол до устья (до поверхности земли) водой (рис. 2.18). Затем в скважину лебедкой спустили насосно-компрессорные трубы, по которым при эксплуатации скважины поступает из пласта газ. Рис. 2.18. Длина спущенных труб – 1000м, их внешний диаметр – 73мм, толщина стенок – 5,5мм, вес одного метра длинны – 93,7 Н. Определить максимальные усилия на крюке лебедки для двух случаев: 1) нижний конец труб открыт; 2) нижний конец труб заглушен.
Задача 2.14. Какой объем бензина ( =740кг/м3) можно залить в железнодорожную цистерну внутренним объемом 50м3 и массой 23т, чтобы она еще сохраняла плавучесть в пресной воде.
ГИДРОДИНАМИКА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-09; просмотров: 895; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.227.89.197 (0.011 с.) |