Определите силу избыточного давления на изогнутую часть стенки сосуда (поверхность АВС)

1. Определим горизонтальную составляющую силы избыточного давления, действующую слева на поверхность АВС.
Величина силы гидростатического давления действующей на вертикальную стенку определяется формулой:
Fг=ρghсS (1)
где ρ = 1000 кг/м3 – плотность воды;
g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;
hс-погружение центра тяжести стенки относительно пьезометрической плоскости, м;
S – площадь смоченного сечения стенки, м2.
Сила, действующая слева направо:
hс1=H+R2; S1=lR
hс1=0.8+0.42=1 м; S1=1∙0.4=0.4 м2
Fг1=1000∙9,81∙1∙0.4=3924 Н
Сила, действующая справа налево:
hс2=h+R2; S2=lR
hс2=0.6+0.42=0,8 м; S2=1∙0.4=0.4 м2
Fг2=1000∙9,81∙0.8∙0.4=3139 Н
Результирующая сила:
Fг=Fг1-Fг2
Fг=3924-3139=785 Н
2 . Определим вертикальную составляющую силы избыточного давления, действующую слева на поверхность АВС.
Вертикальная сила гидростатического давления:
Fв1=ρg∙V1 (2)
где V1 – объем тела давления, м3.
Объем тела давления будет иметь вид, показанный на рис. 2:
Рис. 2 Силы, действующие на стенку и сечение тела давления.
Сечение тела давления состоит из прямоугольника сторонами H и R и четверти круга, радиусом R