Определить равнодействующую силу избыточного давления воды на плоский затвор

Пусть F1 и F2 - силы избыточного (без учёта атмосферного давления) гидростатического давления, действующие на затвор соответственно слева и справа. Их можно найти по следующему выражению:
Принимаем, что основание треугольного затвора лежит на дне, а вершина соответствует верхней точки трубы.
hc - глубина погружения центра тяжести смоченной поверхности затвора.
Высота затвора:
Высота трубы:
У равностороннего треугольника центр тяжести находится на расстоянии 2/3 h от вершины, или 1/3 h от основания . Положение центра тяжести треугольника при отсчёте от основания:
Расстояние от центра тяжести треугольника до дна:
Тогда в нашем случае, для поверхности треугольного щита слева, у равнобедренного треугольника центр тяжести будет находится на следующей глубине:
- для поверхности треугольного щита справа, смоченная поверхность представляет собой трапецию, с высотой:
Расстояние от большего основания трапеции до центра тяжести:
где b ширина меньшего основания:
глубина положения центра тяжести трапеции справа:
S - площадь смоченной поверхности щита, для треугольника слева:
справа смоченная поверхность представляет собой трапецию с высотой h2 = H2 / Sin 60o