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第1章 绪论
若某种牌号的汽油是多少?
解:(1)分别取左边测压计中交界面为等压面得,
解得Dh与DZ的关系为:
(2)当DZ=136cm时,
给出如图所示A、B 面的压强分布图。
(a) (b) (c)
解:
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如图示一铅直矩形平板AB如图2所示,,板高h=,板顶水深h1=1米,求板所受的总压力的大小及力的作用点。
解:将坐标原点放在水面与直板延长线的交点,水平向右为O-x轴,竖直向下为O-y轴,建立直角坐标系O-xy,在y方向上h处取宽度为dh的矩形,作用力dF为
在y方向上积分得总压力F为
总压力的作用点为
如图示为一侧有水的倾斜安装的均质矩形闸门,其宽度b=2m,倾斜角,铰链中心O 位于水面以上C=1m,水深h=3m,求闸门开启时所需铅直向上的提升力T,设闸门重力G=×105N。
解:建立坐标系O-xy,原点在O点,Ox垂直于闸门斜向下,Oy沿闸门斜向下,浸在水中的闸门上的作用力 (不计大气压力)为
设压力中心为D到ox轴的距离为,则有
当闸门转动时,F与G产生的合力矩与提升力T产生的力矩相等,则有
则T大小为
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如图示,一水库闸门,闸门自重W=2500N,宽b=3m,闸门与支撑间的摩擦系数m=,当水深H=,问提升闸门所需的力T为多少?
解:将z轴取在闸门上,竖直向下,原点为水面与闸门的交汇点
液面下深度处微面积dA上的微液作用dF为
闸门上的总作用力为
由力平衡解得
在水深2m的水池下部有一个宽为1m,高为H=1m的正方形闸门OA,其转轴在O 点处,试问在A点处需加多大的水平推力F,才能封闭闸门?
解:将y轴取在闸门上,竖直向下,原点为水面与闸门延长线的交汇点
液面下深度h=y处微面积dA上的微液作用dF为
闸门上的总作用力为
设压力中心为D到原点的距离为,则有
由得
如图示,a 和b 是同样的圆柱形闸门,半径R=2m,水深H=R=2m,不同的是图(a)中水在左侧,而图(b)中水在右侧,求作用在闸门AB上的静水总压力P 的大小和方向?(闸门长度(垂直于纸面)按1m计算)。
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(a) (b)
如图示,为一储水设备,在C点测得绝对压强为p=19600N/m2,h=2m,R=1m,求半球曲面AB 的垂直分力。
解:由题意得,解得
一挡水坝如图示,坝前水深8m,坝后水深2m,求作用在每米坝长上总压力的大小和方向。
解:竖直方向段:
方向段:
方向段:
各作用力如图所示,
,
作用在每米坝长上总压力的大小和方向为:,
挡水弧形闸门如图示,闸前水深H=18m,半径R=,圆心角θ=450,门宽b=5m。求作用在弧形门上总压力的大小和方向。
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