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

Задача 2

Решите задачу 1 при условии, что крышка имеет вес, равный G.

Указания:

Введите в уравнение равновесия крышки момент от силы G.

Вар-нт	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
G, н	50	60	80	90	100	60	120	150	70	110

Задача 3

Решите задачу 1 при условии, что внутри патрубка находится жидкость.

Указания

1. 
   Добавьте в уравнение равновесия дополнительный момент от силы F_ж.н..
   
2. 
   Схема сил, действующих на крышку в этом случае:
   

Сила давления на крышку со стороны жидкости в патрубке равна:

F_ж.н=р_с s=gb/2 ab/Sin;

При определении величины _нпо фор- муле (9)

l_c= b/2Sin (так как поверхность жид-

кости в патрубке совпадает с его верх- ней плоскостью).

Индекс “н” означает “нижняя”, а индекс “в” – верхняя сила.

Задача 4

Определить суммарную силу давления на торцевую стенку АВ горизон- тальной цилиндрической цистерны диаметром d, заполненной жидкостью плотностью , если уровень жидкости в горловине находится на расстоянии

---

Hот дна.

Цистерна герметически закрыта и над поверхностью жидкости находится газ. Давление газа может быть больше атмосферного (тогда показание манова- кууммера равно р_м0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуум- метра равно р_v0).

Определить также координаты точки приложения силы давления.

Таблица исходных данных

Вари- ант	Темп-ра, t С	H, м	d, м	рм0, кПа	Рv0, кПа	Жидкость
0	20	3,0	2,5	60	-	нефть
1	25	2,0	1,7	-	55	бензин
2	30	4,0	3,5	70	-	керосин
3	10	2,5	2,0	-	0	диз.топливо
4	15	3,5	3,0	40	-	нефть
5	5	3,2	2,8	-	60	бензин
6	20	3,5	3,1	50	-	керосин
7	35	4,5	4,0	-	40	диз.топливо
8	10	3,0	2,6	30	-	нефть
9	10	2,8	2,2	-	65	бензин

---

Задача 5

Определить суммарную силу давления на торцевую стенку АВ горизон- тальной цилиндрической цистерны диаметром D, заполненной жидкостью плотностью , находящейся при температуре t C. Уровень жидкости в горло- вине находится на расстоянии H от дна. Горловина закрыта поршнем диамет- ром d, на который действует сила R.

Определить также координаты точки приложения силы давления на крышку AB.

2. 
   Отличия: давление на свободной поверхности жидкости в горловине р₀определяется как сумма атмосферного давления и давления от силы R, которое равно частному от деления силы на площадь горловины.
   

ЗАПОМНИТЕ!

Давление от силы равно сила / площадь.
Таблица исходных данных

Вари- ант	Темп-ра, t С	H, м	d, м	D, м	R,н	Жидкость
0	20	3,0	0,2	2,7	50	нефть
1	25	2,0	0,1	1,6	30	бензин
2	30	4,0	0,3	3,6	60	керосин
3	10	2,5	0,15	2,0	40	диз.топливо
4	15	3,5	0,2	3,0	70	нефть
5	5	3,2	0,15	2,6	20	бензин
6	20	3,5	0,25	3,1	65	керосин
7	35	4,5	0,25	4,1	80	диз.топливо
8	10	3,0	0,3	2,2	75	нефть
9	10	2,8	0,4	2,0	95	бензин

---

---

Задача 6

Щитовой затвор шириной k должен автоматически поворачиваться во- круг оси АВ, открываться при уровне воды H₂и пропускать её в левый отсек. Угол наклона щита равен , температура жидкости tC. Силой трения на цап- фах² при повороте пренебречь. Диаметр цапфы равен d.

Определить, на каком расстоянии x должна быть расположена ось AB по- ворота щита, если под ним находится постояный уровень воды H₁.Определить также результирующую силу давления жидкости.




² Цапфа (от нем. Zapfen)- опорная часть оси или вала


H₂


B
k

H₁


A


х





^{ось поворота щита} В этом объёме находится жидкость

Рисунок к задачам 6, 7, 8, 9

Указания

1. 
   Атмосферное давление действует на несмоченные жидкостью части щита непосредственно, а на смоченные жидкостью передается по закону Паскаля. Следовательно, силы атмосферного давления с обеих сторон щита уравно- вешиваются.
   
2. 
   На щит действуют силы весового давления жидкости сверху (F₂) и снизу (F₁). Величины этих сил и линии их действия удобно определить с помощью эпюр давления. При повороте щита на цапфах возникает пара сил трения T.
   

---