ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сила давления на криволинейные стенки Плавание тел из "Гидравлические и пневматические системы " Рассмотрим силу, действующую на криволинейную цилиндрическую стенку, которая погружена в жидкость так, что ее образующие параллельны свободной поверхности жидкости (рис. 2.5). Такие стенки распространены на практике. В этом случае задача может быть сведена к определению равнодействующей силы, лежащей в вертикальной плоскости, перпендикулярной образующим цилиндрической поверхности. Определение этой силы сводится к определению ее вертикальной и горизонтальной составляющих. [c.19] В пределах цилиндрической поверхности (см. рис. 2.5) вьщелим участок АВ и найдем силу F, действующую на этот участок при условии, что на свободной поверхности жидкости существует давление pq. Причем определим эту силу для двух случаев жидкость расположена над цилиндрической поверхностью (см. рис. 2.5, а) и под ней (см. рис. 2.5, б). При определении силы, действующей на стенку, будем учитывать, что со стороны стенки на жидкость действует такая же сила, но в противоположном направлении. [c.19] Полученные зависимости справедливы для цкииндрической поверхности, которая погружена в жидкость так, что ее образующие параллельны свободной поверхности. Аналогичным образом могут быть получены формулы для произвольной криволинейной поверхности. Их отличие будет в том, что полная сила F будет равна векторной сумме не двух составляющих сил (как в предыдущем случае), а трех. Причем одна из этих составляющих будет вертикальной, а две — горизонтальными и взаимно-перпендикуляр-ными. [c.21] Определение положения точки приложения семы F, действующей на криволинейную стенку, является весьма сложной задачей, которая решается с использованием графических иля численных (компьютерных) методов. Определение положения точки прршожения СЕМЫ F, действующей на поверхность вращения (например, ЦЕииндрическую), упрощается, так как в этом случае линия действия СЕМЫ проходит через ось вращения поверхности. [c.21] Важной задачей при решении некоторых практических вопросов является определение сешы, выталкивающей тело, погруженное в жидкость. На рис. 2.6, а изображено тело произвольной формы, погруженное в жидкость. [c.21] Рассмотрим СЕМЫ, действующие на это тело в вертикальном направлении. [c.21] При рассмотрении сил, действующих на тело, условно разделим его замкнутой линией MNOR на две части верхнюю и нижнюю. [c.21] Причем линия разделения MNOR проведена так, что ее проекция и проекция тела на свободную поверхность жидкости (т. е. вертикально вверх) полностью совпадают. Обозначим вес жидкости, расположенной над телом, Gq (на рис. 2.6, а выделена штриховкой). [c.21] Силу Fa принято называть архимедовой силой, а полученную для ее определения зависимость — законом Архимеда, согласно которому на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу жидкости, вытесненной телом. [c.22] Точкой приложения этой силы является геометрический центр тела, который называется центром водоизмещения. Он может не совпадать с центром тяжести тела. Эти центры совпадают, если тело состоит из однородного и равномерно распределенного вещества. Плавающее тело будет находиться в устойчивом равновесии, когда центр водоизмещения располагается выше центра тяжести тела и они лежат на одной вертикальной прямой (см. рис. 2.6, б). [c.22] Вернуться к основной статье