Оглавление:
Давление жидкости на вертикальную пластинку
По закону Паскаля давление жидкости на горизонтальную пластину равно весу столба этой жидкости, имеющего основанием пластинку, а высотой —- глубину ее погружения от свободной поверхности жидкости, т. е. , где — ускорение свободного падения, — плотность жидкости, — площадь пластинки, — глубина ее погружения.
По этой формуле нельзя искать давление жидкости на вертикально погруженную пластинку, так как ее разные точки лежат на разных глубинах.
Пусть в жидкость погружена вертикально пластина, ограниченная линиями , , и ; система координат выбрана так, как указано на рисунке 193. Для нахождения давления жидкости на эту пластину применим схему II (метод дифференциала).
1. Пусть часть искомой величины есть функция от : , т.е. — давление на часть пластины, соответствующее отрезку значений переменной , где .
2. Дадим аргументу приращение . Функция получит приращение (на рисунке — полоска-слой толщины ). Найдем дифференциал этой функции. Ввиду малости будем приближенно считать полоску прямоугольником, все точки которого находятся на одной глубине , т. е. пластинка эта — горизонтальная.
Тогда по закону Паскаля
3. Интегрируя полученное равенство в пределах от до получим
Пример №41.13.
Определить величину давления воды на полу круг, вертикально погруженный в жидкость, если его радиус , а центр находится на свободной поверхности воды (см. рис. 194).
Решение:
Воспользуемся полученной формулой для нахождения давления жидкости на вертикальную пластинку. В данном случае пластинка ограничена линиями . Поэтому
На этой странице размещён полный курс лекций с примерами решения по всем разделам высшей математики:
Другие темы по высшей математике возможно вам они будут полезны: