Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Практические занятия по математике.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
5.67 Mб
Скачать
  1. Вычислить силу давления воды на вертикальный прямоуголь­ный шлюз с основанием 20 м и высотой 5 м (уровень воды совпадает с верхним обрезом шлюза).

О На глубине х вы­делим горизонтальную полоску шириной dx sSj* (рис. 86). Сила давления Р на стенку шлюза есть функция от х. Измене­ние глубины х на малую рис величину dx вызовет из­

20м

менение силы давления

Р на малую величину А Р. Продифференцировав переменную Р, получим приближенное значение (главную часть) dP приращения А Р.

Находим приближенное значение силы давления воды на эту полоску: АР=9,807 5л: AS=9807л:-20 Ал:. Но dP&AP. Интегрируя dP при изменении х от 0 до 5, получим

  1. 5

P=9807-20jjc<fr=9807-10x2 = 2,45(МН). • о о

  1. Вычислить силу давления воды на вертикальную плотину, имеющую форму равнобедренной трапеции с основаниями а и Ъ (а >Ь) и высотой h.

О Пусть заштрихованная полоска расположена на глубине jc (рис. 87) и имеет размеры у и dx. Приближенное значение силы давления воды на эту полоску составляет AP&xydx=dP. Выразим переменную у через х и размеры трапеции а, b и h. Из подобия треугольников ADE и ANM имеем DE:NM=AE\AM. Так как DE=(a-b)/2, NM=(y-b)j2, AE=h и AM=h-x, то, подставив эти значения в пропорцию, получим

, откуда у=а —х.

у—Ь h—x h

а—Ь h а—Ь

Следовательно,

( а~Ъ \ dP=х[ ах I dx.

\ h )

Интегрируя dP при изменении х от 0 до h, находим

h

+ 2 Ь)

  1. Треугольная пластинка с основанием 0,2 м и высотой 0,4 м погружена вертикально в воду так, что вершина лежит на поверхности воды, а основание параллельно ей. Вычислить силу давления воды на пластинку.

О Выделим на глубине х горизонтальную полоску шириной dx (рис. 88). Изменение глубины х на малую величину dx вызовет изменение силы давления Р на малую величину dP. Площадь полоски A S=ydx. Из подобия треугольников АВС и DEC имеем у:0,2=х:0,4, откуда >>=0,5л:. Следовательно, AS=0,5xdx. Элементарная сила давления (Н) состав­ляет

dP=9,8075* AS=9807л: 0,5xdx=4903,5л:2 dx.

Рис. 88

Рис. 87

Интегрируя dP при изменении л: от 0 до 0,4, получим

0,4

с

  1. Вычислите силу давления воды на вертикальную прямоуголь­ную стенку с основанием 2 м и высотой 4 м. Уровень воды совпадает с верхним обрезом стенки.

  2. Вычислите силу давления воды на вертикальную стенку, имеющую форму равнобедренной трапеции. Верхнее основание трапеции, совпадающее с уровнем воды, равно 4,5 м, а нижнее основание равно 3 м; высота стенки 2 м.

  3. Треугольная пластинка с основанием 0,4 м и высотой 0,6 м погружена в воду вертикально, так что основание ее находится на поверхности воды. Вычислите силу давления воды на пластинку.

  4. Цилиндрический стакан наполнен маслом. Вычислите силу давления масла на боковую поверхность стакана, если высота его А = 0,08 м и радиус основания г=0,04 м. Плотность масла 900 кг/м3.

  5. Цилиндрический стакан наполнен ртутью. Вычислите силу давления ртути на боковую поверхность стакана, если высота его

1 м и радиус основания 0,04 м. Плотность ртути 13 600 кг/м3.

  1. Вычислите силу давления воды на дно и стенки аквариума, стороны основания которого 0,8 и 0,5 м, а высота 0,3 м. Аквариум доверху наполнен водой.