Сборник задач (Сабашвили) раздел 3
ДАВЛЕНИЕ НА ПЛОСКУЮ СТЕНКУ
В задачах 21—30 необходимо построить эпюру гидростатического давления.
Задача 21. (Рис. 3.1) Шлюзовое окно закрыто щитом треугольной формы шириной a. За щитом воды нет, а глубина воды перед ним – h1, при этом горизонт воды перед щитом совпадает с его вершиной. Определить силу гидростатического давле ния и положение центра давления на щит.
Задача 22. (Рис. 3.2). Плоский квадратный щит шириной b установлен с углом наклона к горизонту α. Глубина воды перед щитом — h1, защиты — h2. Определить силу абсолютного гидростатического давления и центр давления жидкости на щит.
Задача 23. (Рис. 3.3). Для сброса излишков воды используется донный водовыпуск, прямоугольный затвор которого имеет размеры а и b, угол наклона α. Глубина воды от ее свободной поверхности до нижней кромки затвора — h1. Определить силу избыточного гидростатического давления жидкости на затвор водовыпуска.
Задача 24. (Рис. 3.4) Затвор донного водовыпуска треугольной формы имеет ширину а и высоту b. Угол наклона затвора а, нижняя кромка затвора находится в воде на глубине h1. Определить силу абсолютного гидростатического давления жидкости и положение центра давления на затвор.
Задача 25. (Рис. 3.5). Цистерна диаметром Д=1,4 м заполнена керосином (плотность ρк = 830 кг/м3) на глубину h1. Определить силу избыточного гидростатического давления р, которую необходимо приложить для открытия крышки А цистерны, а также найти координату точки приложения этой силы.
Задача 26. (Рис. 3.6). 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.
Задача 27. (Рис. 3.7). Прямоугольный щит высотой а, шириной b, толщиной с = 0,25 Ь, массой m = 1,8 т, с углом наклона α перекрывает отверстие в теле плотины. Нижняя кромка щита находится в воде на глубине h1, коэффициент трения скольжения его направляющих f = 0,3. Определить силу тяги Т, которая необходима для поднятия щита вверх.
Задача 28. (Рис. 3.8). Плоский прямоугольный щит размерами а x b, весом G = 26 кН, перекрывает выходное отверстие резервуара. Глубина воды перед щитом от свободной поверхности воды до нижней его кромки h1, за щитом — h2. Определить начальную силу тяги Т троса, необходимую для открытия щита. Трением в шарнирах пренебречь.
Задача 29. (Рис. 3.9). Для создания подпора в реке применяется плотина Шануана, представляющая собой плоский прямоугольный щит, который может вращаться вокруг горизонтальной оси О. Угол наклона щита α, глубина воды перед щитом h1, а за щитом — h2. Определить положение оси вращения щита х0, при котором в случае увеличения верхнего уровня воды выше плотины, щит опрокидывался бы под ее давлением.
Задача 30. (Рис. 3.10). Ирригационный канал перегораживается плоским квадратным щитом шириной а, весом G = 20 кН, с углом наклона α. Глубина воды перед щитом h1, a за ним — h2, Определить, пренебрегая трением в шарнире, начальную силу тяги Т, которую необходимо приложить для подъема щита.
Автор страницы: admin