1. Предмет и методология гидравлики Курс "Гидравлика" включает в себя несколько самостоятельных дис- циплин, которые объединяет такое понятие, как гидравлические и пневмати- ческие системы

где F_г

и F_в

F_в  F_1в  F_2в  ...  F_{n в}  G,

• 
  проекции силы F соответственно на горизонтальную
  

плоскость и на вертикальную.

После определения F_г

и F_в

находится величина силы по формуле

F  (15)

и угол  наклона ее к горизонту из соотношения

tg   ^Fв .

F_г

(16)

В качестве примера определим силу давления жидкости на цилиндрическую поверхность АВ, представляющую собой четвертую часть боковой поверхн- сти кругового цилиндра, расположенного горизонтально (рис. 11).

Рис. 11.

Протяженность цилиндрической стенки в направлении, перпен- дикулярном к плоскости чертежа, равна b. Выделим жидкий объем. На рис.

11 он обозначен темным фоном. Определяем силы

F₁ и

F₂ . Используя фор-

мулу для расчета силы гидростатического давления

F   g h_ц.т. S , получаем

1 ₂ 2

Вес жидкого объема G находим как произведение объема (разность площадей квадрата со стороной R и четверти круга радиуса R умноженного

на длину цилиндрической поверхности b) на  g :

Далее определяем

F_г ,

G   g(R²  ¹  R² )b.

4

F_в , F и  из соотношений:

F  F , F  F  G, F  F ²  (F  G)² ,   arctg ^{F2  G} .

г 1 в 2 1 2 _F1

Вертикальную составляющую силы F в ряде случаев можно опреде- лять, используя закон Архимеда, по формуле:

F_в   gW ,

где W – объем жидкости, вытесненный телом. Для случая, показанного на рис. 11, объем W равен произведению площади BACDB на b.

Легко проверить, что результаты определения F_в двумя указанными способами совпадают.
Относительный покой жидкости

При неравномерном или непрямолинейном движении на частицы жидкости кроме силы тяжести действуют еще и силы инерции, причем если они постоянны по времени, то жидкость принимает новое положение равно- весия. Такое равновесие жидкости называется относительным покоем.

Рассмотрим два примера такого относительного покоя.

В первом примере определим поверхности уровня в жидкости, нахо- дящейся в цистерне, в то время как цистерна движется по горизонтальному пути с постоянным ускорением а (рис. 12).

Рис. 12. Движение цистерны с ускорением

К каждой частице жидкости массы m в этом случае приложены ее вес

жүктеу/скачать 0,71 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: