Практикалық сабақ № 3
Жазық және қисық сызықты бетке денелерге әсер ететін сұйықтың гидростатикалық қысымы. және оларды графикалықатикалық әдіспен анықтау, гидростатикалық қысым эпюрасын тұрғызу.
Гидростатикалық қысым күшінің шамасы. Сол жағынан гидростатикалық қысым әсер етіп тұрған ABEF жазық фигурасына түсетін гидростатикалық қысым күшін анықтайық. ABEF фигурасы горизонтальға бұрыш (α) жасай орналасқан. Мұндай фигура резервуардың қиғаш қабырғасының, бөгет немесе канал беткейінің бір бөлігі болып табылуы мүмкін.
ABEF фигурасының сурет жазықтығындағы проекциясына (A'B') дөп келетін сызықты у өсі ретінде алып, оны судың бетінің деңгейімен О нүктесінде қиылысқанға дейін созайық. Енді О нүктесінен сурет жазықтығына тіктеме Ох өсін жүргізейік, сонан соң ойша ABEF фигурасын сурет жазықтығымен беттесетіндей етіп, Оу өсінен айналдыра бұрайық, сол кезде Ох өсі де осы жазықтықтың бойында жататын болады.
Енді ABEF фигурасының ауданынан h тереңдікте жатқан биіктігі dy, ауданы dω шексіз кіші жолақты бөліп алайық. Жолақтың Ох өсінен ара қашықтығы у болсын.
8-сурет
Шексіз кіші жолақ аймағында абсолюттік гидростатикалық қысым
Онда жолаққа түсетін элементар қысым күші
(4.1)
Енді (4.1)-тен Рабстабу үшін h пен у-тің байланысын табайық. Ол үшін OMN үшбұрышын қарастырайық. (4.1-сурет). Оның екі қабырғасы белгілі: MN=h және ON=y. Демек h=ysinα, (4.1) теңдеуіндегі h-ты ysinα-мен алмастырсақ, онда
(4.2)
ABEF жазық қабырғаға әсер етуші абсолюттік гидростатикалық қысым күшін анықтау үшін (4.2) өрнегін ω аудан бойынша интегралдаймыз
(4.3)
интегралы ABEF фигурасы ауданының Ох өсіне қатысты статикалық моментін білдіреді
мұндағы ус – ABEF фигурасының ауырлық орталығы мен Ох өсінің ара қашықтығы, ол OMcNcүшбұрышынан көрініп тұрғандай, -ға тең; hc–жазық фигураның ауырлық орталығының тереңдігі. Олай болса
Енді осы өрнекті (2.45)-ке қойсақ
(4.4)
Демек, сұйыққа батырылған жазық фигураға әсер етуші абсолюттік қысым күші фигура ауданы мен оның ауырлық орталығына түсетін абсолюттік гидростатикалық қысым шамасының көбейтіндісіне тең.
Егер р0=раболса, онда былай жазылады
Практикада көбінесе атмосфералық қысым күшінен гөрі салмақтық қысым күші туралы сөз жиі болады
(4.5)
Салмақтық гидростатикалық қысым күші фигура ауданы мен ауырлық орталығына дейінгі, салмақтық гидростатикалық қысым шамасының көбейтіндісіне тең. Гидростатикалық қысым күші қысым орталығына түседі.
Достарыңызбен бөлісу: |
