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

чаедолжнабытьрасположенакрышка?Почемукрышканеотрываетсяотперегородкиподдействиемсуммарнойсилыдавления?Задача 18Решитезадачу17приусловии,чтосправажидкостинетигаззаполняетвесьотсек.УказанияВ этом случае сила давления столба жидкости слева будет приложенаниже центра тяжести на величину . Определите модуль и точку приложенияравнодействующей силы по правилу сложения трех параллельных сил: слевадействует сила давления газа и столба жидкости, а справа только сила давлениягаза.Задача 19Решитезадачу17приусловии,чтослеважидкостинетигаззаполняетвесьот-сек.УказанияВ этом случае сила давления столба жидкости справа будет приложенаниже центра тяжести на величину . Определите модуль и точку приложенияравнодействующей силы по правилу сложения трех параллельных сил: слевадействует только сила давления газа, а справа сила давления газа и столба жид-кости.Задача 20Покоящийся на неподвижном поршне и открытый сверху и снизу сосудмассой m состоит из двух цилиндрических частей, внутренние диаметры кото-рыхdиD.Определить, какой минимальный объём жидкости W должен содержатьсявверхнейчастисосуда,чтобыонвсплылнадпоршнем.ТемпературажидкостиtC. dОбъём водыW _h

вари- ант

Темп-ра, t С

D, м

d, м

m, кг

жидкость

0	20	3,0	0,2	160	вода
1	25	2,0	0,1	200	бензин
2	30	4,0	0,3	250	керосин
3	10	2,5	0,15	180	вода
4	15	3,5	0,2	220	вода
5	5	3,2	0,15	280	бензин
6	20	3,5	0,25	200	керосин
7	35	4,5	0,25	120	вода
8	10	3,0	0,3	180	нефть
9	10	2,8	0,4	230	бензин

Задача 21На рисунке изображена схема гидравлического мультипликатора. Опре-делить высоту h подъёма жидкости, если дано: R, d₀, d₁, d₂, температура воды20С,а температура

жидкости - tC.

Мультипликатор (от латинского multiplico –умножаю, увеличиваю) – устройстводляповышениядавлениявжидкости. При равновесии силы давления на поршень мультипликатора равны слева и справа. Сила равна про- изведению давления на площадь. Там, где меньше площадь, больше давление.

Рисунок к задачам 21, 22, 23

Указания

1. 
   Составьте уравнение равновесия поршня мультипликатора: Р₁= Р₂.
   

F₁=p_c1s₁; F₂=p_c2s₂.p_c1иp_c2–манометрические F^F2 (избыточные над атмосферным) давле- 1ниявцентрахтяжестиплощадейs₁иs₂.

2. 
   Атмосферное давление передается через воду и жидкость по закону Пас- каля и действует по площади круга диаметра D слева и по площади круга диаметра d справа. Кроме этого, оно действует справа по площади кольца в полости А непосредственно. В результате силы атмосферного давления уравновешиваются, так как атмосферное давление действует справа и слева на одинаковую площадь.
   
3. 
   Неизвестная величина hвойдет в давление p_c2.
   

Таблицаисходныхданных

Вари- ант	Темп-ра, t С	d0, м	d1, м	d2, м	R,Н	H, м	Жидкость
0	20	0,3	0,2	0,1	200	1	вода
1	25	0,2	0,1	0,05	300	1,2	бензин
2	30	0,25	0,3	0,15	400	1,5	керосин
3	10	0,35	0,15	0,05	350	0,9	вода
4	15	0,2	0,2	0,07	450	0,8	вода
5	5	0,4	0,15	0,06	500	0,7	бензин
6	20	0,6	0,25	0,1	250	1,4	керосин
7	35	0,65	0,25	0,05	320	1,1	вода
8	10	0,5	0,3	0,2	420	1,5	нефть
9	10	0,3	0,4	0,2	380	1,6	бензин

Задача 22Решите задачу 21 при условии, что в полости А давление газа не равноатмосферному. В условии задачи задается избыток (р_м) или недостаток (р_v) это-годавлениядоатмосферного.Указания:Введите в уравнение равновесия поршня мультипликатора дополнитель-ную силу от давления газа. Чтобы не ошибиться в направлении силы давлениягаза, определяйте все силы через абсолютные давления. В этом случае силадавлениявсегданаправленаповнутреннейнормали–жидкостьилигаздавятнаповерхность!F_г+ F₂– F₁= 0- уравнение равновесия поршняСхемадействующихсил:F₁ 2F₂=р_c2s₂=(р_ат+gh)d²/4;

Вар-нт	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
рм, кПа	10	-	20	-	30	-	40	-	35	-
Рv, кПа	-	10	-	20	-	30	-	40	-	35

Указания

1. 
   Цель – при действии малой силы Rполучить возможно большую силу прессования F. Выигрыш в силе имеет место:
   

• 
  За счет рычага
  
• 
  За счет разницы площадей поршней.
  

СилаFравнапроизведениюдавлениянауровне2-2иплощадипоршнядиамет-ромD.

2. 
   Атмосферное давление действует на поршни сверху и снизу (передает- ся через жидкость по закону Паскаля). В связи с этим его можно не учитывать и под давлением понимать избыточное над атмосферным, то есть манометриче- ское.
   
3. 
   Для определения силы, действующей на поршень диаметром d, необ- ходимо рассмотреть равновесие рычага: М₀ = 0. Из этого уравнения определя- ется сила F_рыч.