Равновесие тел, плавающих на поверхности жидкости

Равновесие тел, плавающих на поверхности жидкости [c.343]

Для равновесия тела, плавающего на поверхности жидкости, очевидно, необходимо и достаточно 1) чтобы вес вытесненного объема жидкости равнялся весу тела и 2) чтобы центр тяжести объема, погруженного в жидкость, лежал на одной вертикали с центром тяжести всего тела. [c.97]

Для тел, плавающих на поверхности жидкости, условие устойчивости сложнее, чем для полностью погруженных тел, так как при наклоне тела (например, корабля) изменяется форма вытесненного объема и, следовательно, положение центра давления. Из рис. 1.11 видно что при наклоне корабля вправо в ту же сторону отклоняется центр давления. При положении корабля, показанном на рис. 1.11, а, гидростатическая сила с силой тяжести образуют пару сил, которая будет восстанавливать равновесие в случае, показанном на рис. 1.11, б, создается пара сил, которая будет увеличивать наклон корабля. [c.32]

В нефтегазовом деле приходится сталкиваться с движением жидкостей и газа по трубам и внутри различных машин и механизмов. В этих условиях немаловажно знать законы взаимодействия жидкости с границами потока (особенно величины сопротивления подвижных и неподвижных твёрдых стенок), неравномерности распределения скоростных потоков, фильтрацию жидкостей и газов через пористую среду, равновесие жидкостей и тел, плавающих на поверхности жидкости, распространение волн и вибраций в твёрдых и жидких телах. Подавляющее число движений жидкостей и газов в каналах и трубопроводах имеет турбулентный характер, поэтому так важно экспериментальное и теоретическое изучение теории турбулентных потоков. [c.2]

Рассмотрим условия устойчивости для плавающего на поверхности жидкости прямоугольного параллелепипеда. Из условий равновесия следует, что целиком погруженная грань параллелепипеда должна быть горизонтальна. При отклонении параллелепипеда от положения равновесия центр тяжести вытесненного объема перемещается в ту же сторону, куда наклонился параллелепипед. Вследствие того, что точка приложения силы тяжести О и точка приложения подъемной силы С не лежат на одной вертикали, возникают моменты силы тяжести и подъемной силы. Если полностью погруженная в жидкость грань EF параллелепипеда больше, чем частично погруженные DE и GF (рис. 283), то возникший момент будет возвращать тело к положению равновесия — равновесие будет устойчиво. В противном случае (рис. 284), когда полностью погруженная в жидкость грань EF меньше, чем частично погруженные грани BE и GF, возникший момент будет еще больше наклонять тело — равновесие будет неустойчиво. Условие устойчивости равновесия, как легко видеть, сводится к тому, чтобы [c.509]

В последнем случае при выходе части тела из жидкости архимедова сила уменьшается и в определенный момент наступит равновесие О = Р, где Р = Ржё (надводное плавание). Объем погруженной части плавающего на поверхности жидкости тела может быть найден по формуле [c.34]

Гидростатика — равновесие жидкостей и тел, плавающих внутри и на поверхности жидкости фигуры равновесия вращающихся масс жидкости под действием сил ньютонианского тяготения. [c.11]

Решения отдельных частных вопросов гидростатики, т. е. разделы гидравлики, рассматривающие вопросы равновесия жидкостей, были даны еще Архимедом в 250 г. до н. э. в его трактате О плавающих телах , который считается первым научным трудом в области гидравлики. Известный закон Архимеда, определяющий силы давления жидкости на поверхность погруженного в нее тела, дошел в полной неприкосновенности до наших дней. [c.6]

Предварительные замечания. — Архимед был первым из ученых, кому удалось рассмотреть замечательные примеры равновесия для тел определенной геометрической формы, плавающих в тяжелой жидкости. Его исследования относятся к телам сферической, цилиндрической и параболической формы. Принципы современных методов основаны на рассмотрении так называемой поверхности центров (вытесненных объемов ). [c.280]

Поверхность сеченнй. Необходимым (но не достаточным) условием равновесия тела, плавающего на поверхности жидкости, является, таким образом, постоянство объема т части тела, погруженной в жидкость, считаемую однородной. Условимся называть плоскостью плавания всякую плоскость, отсекающую от тела упомянутый объем Т], а площадь сечения назовем площадью плавания. Огибающая всех плоскостей плавания называется поверхностью сечений. Легко заметить, что поверхность сечений есть не что иное, как геометрическое место центров инерции площадей плавания. В самом деле, примем какую-нибудь определенную плоскость плавания за плоскость Оху (рис. 36) и возьмем за ось Оу линию пересечения этой плоскости с произвольной соседней плоскостью плавания АВ, наклоненной к первой плоскости под бесконечно малым углом 9. Положение начала координат на прямой уу остается пока неопределенным. Так как обе плоскости плавания должны отсекать от тела одинаковые объемы, то клиновидные объемы Ахуу и Вх уу должны быть равны, что с точностью до бесконечно малых второго порядка может быть выражено равенством [c.97]

Если сила тяжести С тела А меньше архимедовой силы Р, то равнодействующая этих двух сил (Р и С) направлена вверх и заставляет тело подняться на поверхность. При выходе части тела из жидкости сила давления на оставшуюся погруженную часть тела соответственно уменьшается, благодаря чему уменьшается и величина направленной вверх равнодействующей, заставляющей тело всплывать в результате при некотором частичном погружении тела устанавливается равновесие и тело оказывается плавающим на поверхности жидкости. [c.27]

Пусть имеем цилиндрическое тело, плавающее и находящееся в равновесии, причем линия плавания есть аЬ О — центр тяжести всей массы плавающего тела, С—центр тяжесги погруженной части (фиг. 422 и 423). Линия ОС, как известно, перпендикулярна к аЬ. Выводим те 10 из положения равновесия, поворачивая его, как показывает на чертеже стрелка /, причем со свободной поверхностью жидкости совпадает линия сечения а Ь центр тяжести погруженной теперь части будет в С причем С к С лежат на линии центров но линия С О уже не будет перпендикулярна к а Ь, а линия (Ум, перпендикулярная к пересечет ОС в точке М. [c.683]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...