Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки

Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки Реферат

Закон архимеда. сила давления жидкости на криволинейные стенки

Сила давления жидкости на криволинейные стенки.

В отличие от плоской стенки, элементарные силы, действующие
на элементарные площадки криволинейной стенки в различных точках, различаются не только по величине, но и по направлению. Поэтому силу гидростатического давления, действующего на криволинейную стенку, непосредственно определить невозможно, его находят через составляющие (проекции) этой силы.

Для простоты рассмотрим цилиндрическую поверхность аb
с образующей, перпендикулярной к плоскости чертежа (рис. 1.11). Жидкость действует на стенку аb с силой Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки, а стенка аb с такой же силой, но в обратную сторону. Разложим эту силу Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенкина вертикальную Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки
и горизонтальную Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенкисоставляющие.

Далее рассмотрим условие равновесия объема жидкости, заключенного в вертикальном направлении в отсеке abcd:

Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки (1.25)

где Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки– давление на свободной поверхности, Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки– проекция площади S на горизонтальную (свободную) поверхность, V – объем жидкого тела. Объем жидкого тела (тело давления) ограничено снизу криволинейной поверхностью аb, сверху – проекцией этой поверхности на свободную поверхность cd, а с боков – цилиндрической поверхностью, полученной
в результате проектирования площади S на свободную поверхность. Необходимо отметить, что V не всегда представляет объем жидкости.

Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки

Рис. 1.11. Схема для определения силы давления жидкости
на криволинейную (цилиндрическую) стенку

Определим горизонтальную составляющую Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки. На некотором расстоянии по горизонтали от площади S жидкость условно разрезаем
в вертикальной плоскости и правую часть отбрасываем. На вертикальную стенку спроектируем площадь S и получим Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки.

Реакцию отброшенной части жидкости обозначим через Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки. Далее рассмотрим равновесие объема жидкости, заключенной между плоскостями аb и ef. Заметим, что сила Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенкиявляется силой давления
на плоскую стенку Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки:

Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки (1.26)

где Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки– глубина погружения центра тяжести площади Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки, Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки– давление в центре тяжести площади Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки.

Полную силу находим по формуле:

Рефераты:  Золотой век русской культуры

Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки (1.27)

Тогда положение силы Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенкинаходится графическим путем как точка пересечения направления силы Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенкис криволинейной поверхностью.

В общем случае полная сила определяется по формуле:

Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки. (1.28)

В этом случае Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенкиопределяется по формуле (1.25), Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки– по формуле (1.26). Сила Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки, как и сила Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки, расположена в горизонтальной плоскости и определяется по формуле, аналогичной (1.26).

Закон Архимеда.Рассмотрим полностью погруженное в жидкость твердое тело (рис. 1.12).

Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки

Рис. 1.12. Тело, покоящееся в жидкости

Горизонтальные составляющие силы Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенкии Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенкиполностью уравновешиваются. Рассмотрим вертикальную составляющую Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки.

Вертикальная сила, действующая на нижнюю поверхность аbс больше вертикальной силы давления на верхнюю поверхность adc. Разность вертикальных сил, согласно формуле (1.25), получим в виде:

Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки (1.29)

где Закон Архимеда. Сила давления жидкости на криволинейные стенки– объем твердого тела, r – плотность жидкости.

Итак, на тело, погруженное в жидкость, действует гидростатическая подъёмная сила, направленная вверх и численно равная силе тяжести вытесненной им жидкости. Точка приложения гидростатической подъемной силы – центр тяжести вытесненного объема жидкости.

Оцените статью
Реферат Зона
Добавить комментарий