Файл: Учебное пособие по решению задач Допущено Учебно методическим объединением вузов Российской Федерации по высшему.docx

Указание

На щит в этом случае действует единственная сила – сила F весового

---

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 =ym, где величина yзависит от варианта.

Указание

В уравнении равновесия щита появится дополнительный момент от силы давления жидкости с левой стороны щита. Силу Р_леви 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 15

Определить минимальное натяжение T каната, необходимое для удержа- ния щита, закрывающего треугольное отверстие в стенке резервуара. Щит мо- жет поворачиваться вокруг оси 0. Заданы линейные размеры H,b,m,nи углы

₁= ₂= 60.


свободная поверхность жидкости

ось поворота щита
Рисунок к задачам 15 и 16

Указания

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 l_cотсчитывается от свободной поверхности жид- кости до центра тяжести треугольника по направлению щита. l_c= h_c/Sin.
   
4. 
   Схема действующих сил:
   

---

T_mn= TCos(90- ₂) –проекция силы натяжения щита на направление,  щиту.

Условие равновесия щита:

-T_mnb+F(m/3-)=0.

Сила F равна произведению дав-

^H ления в центре тяжести щита на его площадь.

Таблица исходных данных

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 16

Решите задачу 15 при условии, что резервуар закрыт и над жидкостью находится воздух при абсолютном давлении р₀. Атмосферное давление опреде- ляется по ртутному барометру, показание его равно h_ат.

Указания

В дополнение к моменту силы давления столба жидкости в уравнение равновесия щита добавить момент от сил внешнего давления.

Результирующая сила внешнего давления равна:

^Fвнеш.^=F0^-Fат^.

F₀=р₀s-сила давления воздуха на щит сверху. Давление р₀передается на щит через жидкость по закону Паскаля.

F_ат=р_атs-сила атмосферного давления воздуха на щит снизу.

р_ат=_ртgh_ат._рт= 13600кг/м³.

Сила внешнего давления приложена в центре тяжести треугольника.

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

---

---