Материал: Учебное пособие по решению задач Допущено Учебно методическим объединением вузов Российской Федерации по высшему

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

давления жидкости, и в уравнении равновесия щита будет присутствовать только момент от этой силы.
Интересный вопрос:

Как должна проходить ось вращения, чтобы момент от силы был равен нулю?

Задача 14

Решите задачу 12 при условии, что слева от щита находится жидкость на высоте h =ym, где величина yзависит от варианта.

Указание

В уравнении равновесия щита появится дополнительный момент от силы давления жидкости с левой стороны щита. Силу Рлеви точку её приложения удобно в данном случае определить с помощью эпюры давления.


Вар-нт

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

y

0,6

0,8

0,4

0,7

0,9

0,5

0,85

0,75

0,3

0,2
Задача 15Определить минимальное натяжение T каната, необходимое для удержа-ния щита, закрывающего треугольное отверстие в стенке резервуара. Щит мо-жетповорачиватьсявокругоси0.ЗаданылинейныеразмерыH,b,m,nиуглы1=2=60.свободнаяповерхностьжидкостиосьповоротащитаРисуноккзадачам15 и16Указания

  1. Сила Tопределяется из условия равновесия щита : М0=0.

  2. Атмосферное давление действует с обеих сторон щита и не оказывает влия- ния на его равновесие.

  3. При определении величины  момент инерции треугольника определите по Приложению 1, а величина lcотсчитывается от свободной поверхности жид- кости до центра тяжести треугольника по направлению щита. lc= hc/Sin.

  4. Схема действующих сил:
Tmn=TCos(90-2)–проекциясилынатяжениящитананаправление,щиту.Условиеравновесиящита:-Tmnb+F(m/3-)=0.Сила Fравнапроизведениюдав-H лениявцентретяжестищитанаегоплощадь.Таблицаисходныхданных

вари- ант

Темп-ра,

t С

H, м

m, м

n,м

b,м

Жидкость

0

10

5,0

3

4,5

2,8

керосин

1

15

6,0

4

3,5

3,5

бензин

2

35

7,0

3

6,5

2,5

нефть

3

15

8,5

5

4,5

4,5

диз.топливо

4

18

4,5

2

3,5

1,6

керосин

5

5

6,2

3

2,5

2,4

бензин

6

20

6,5

3

6,5

2,3

нефть

7

5

4,5

2

8,5

1,7

диз.топливо

8

12

4,0

2

5,5

1,5

бензин

9

14

4,2

3

5,5

2,9

нефть
Задача 16Решите задачу 15 при условии, что резервуар закрыт и над жидкостьюнаходится воздух при абсолютном давлении р0. Атмосферное давление опреде-ляетсяпортутномубарометру,показаниеегоравноhат.УказанияВдополнениекмоментусилыдавлениястолбажидкостивуравнениеравновесиящитадобавить моментотсилвнешнего давления.Результирующаясилавнешнегодавленияравна:Fвнеш.=F0-Fат.F0=р0s-силадавлениявоздуханащитсверху.Давлениер0передаетсянащитчерезжидкостьпо закону Паскаля.Fат=ратs-силаатмосферногодавлениявоздуханащитснизу.рат=ртghат.рт=13600кг/м3.Силавнешнегодавленияприложенавцентретяжеститреугольника.

Вар-нт

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

р0, МПа

0,16

0,18

0,04

0,07

0,09

0,15

0,25

0,18

0,03

0,2

hат, мм

720

740

760

710

750

780

760

750

720

730
Задача 17Герметически закрытый сосуд разделен перегородкой на два отсека. Вперегородке сделано треугольное отверстие, закрытое крышкой. Крышка кре-пится к перегородке болтами. Над жидкостью в отсеках находится газ под раз-ным давлением, измеряемым с помощью мановакуумметров. Показания мано-вакуумметров равны рм1и рм2, разность уровней жидкости в отсеках равна h0.Определить результирующую силу давления на крышку и точку её приложе-ния.Рисуноккзадачам17,18и19Указания

  1. Докажите, что суммарная сила весового давления жидкости равна: Fвес=gh0ks/2 и приложена в центре тяжести смоченной площади. Для этого обозначьте расстояние от вершины треугольника до центра его тяжести через H, определите силы весового давления справа и сле- ва и их равнодействующую (величина Hпри этом сократится).

  2. Схема действующих сил:



k Fвес
k/3

Fг1
Fг2


s

Fг1и Fг2– силы давления газа, Fвес– сила весового давления жидкости. Все силы перпендикулярны смочен- ной площади, параллельны друг дру- гу и приложены в центре тяжести треугольника. Определение равно- действующей силы не представляет

затруднений.

  1. Если показание мановакуумметра задано со знаком минус, это означа- ет вакуумметрическое давление, то есть давление газа в данном случае меньше атмосферного.
Таблицаисходныхданных

Вари- ант

Темп-ра,

t С

h0, м

k, м

s,м

рм1,

кПа

рм2,

кПа

Жидкость

0

20

1,0

2,5

1,5

60

-20

нефть

1

25

2,0

1,7

1,3

-50

55

бензин

2

30

3,0

3,5

1,0

70

-30

керосин

3

10

1,5

2,0

1,8

-30

0

диз.топливо

4

15

2,5

3,0

1,9

40

-10

нефть

5

5

2,2

2,8

2,0

-90

60

бензин

6

20

1,5

3,1

2,1

50

30

керосин

7

35

2,5

4,0

3,0

-20

40

диз.топливо

8

10

1,0

2,6

1,5

30

70

нефть

9

10

1,8

2,2

1,2

-40

65

бензин
Интересный вопрос:Еслирезультирующаясиланаправленаслеванаправо,каквэтомслу-
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/179469