ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механическое взаимодействие жидкости с твердыми границами и телами из "Гидравлика и гидропровод Издание 3 " Давление в покоящейся жидкости р в.соответствии с основными уравнениями гидростатики является однозначной функцией глубины точки Л. Сила давления на элементарную площадку шириной Ь действует по нормали и численно равна аР рЬйк. Равнодействующая сил давления равна сумме элемента )ных вектбрв, Действующих на всю площадь твердой границы, равновесие которой рассматривается в задаче. [c.43] Как следствие формулы (2.29) объясняется известный гидравлический парадокс, согласно которому сила давления на дно емкости не зависит от ее формы и количества жидкости в ней, а зависит лишь от высоты столба жидкости и площади поверхности дна. На рис. 2.14 показаны емкости различной формы с одинаковыми днищами, наполненные одной жидкостью/)1 =/% =/9з до одинакового уровня кпкзгкз. Масса жидкости в емкостях различна тз т2 пц. Несмотря на это сила давления на дно у всех емкостей будет в соответствии с выражением (2.29) одинакова. [c.44] В случае произвольной поверхности (рис. 2.15) удобно рассматривать отдельно горизонтальную и вертикальную проекции равнодействующих сил давления на твердую границу. Условия равновесия сводятся к определению величин проекций и линий их действия. Равнодействующая определяется как геометрическая сумма горизонтальной и вертикальной проекций. [c.44] Рассмотрим наиболее распространенный случай цилиндрической границы с горизонтальной образующей. [c.44] Таким образом горизонтальная составляющая силы давления жидкости на криволинейную поверхность есть сила давления жидкости на ее вертикальную проекцию. [c.46] Аналогачным методом определим вертикальную составляющую силы давления. [c.46] Таким образом вертикальная составляющая силы давления жидкости на криволинейную поверхность есть сила тяжести жидкости, заключенной в объеме тела давления. [c.46] При взаимодействии жидкости с погруженным в нее твердым телом на него согласно закону Архимеда действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной телом, и направленная вертикально вверх. [c.46] Пусть тело призматической формы высотой А и площадью основания S погружено в жидкость (рис. 2.16). [c.46] Так как силы давления жидкости на боковые поверхности призмы взаимно уравновешены, равнодействующая сил, действую-ищх на нее, будет равна разности сил Р2 и Pi. [c.46] Поскольку равнодействующая направлена вверх (Рг Рг), ее называют выталкивающей силой и приложена она в центре тяжести вытесненного телом объема жидкости, называемом центром давления. [c.47] Учитывая, что тело произвольной формы можно представить состоящим из множества призм, рассмотренное положение о взаимодействии твердого тела с жидкостью носит общий характер. [c.47] Вернуться к основной статье