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: