2.4. Эпюры гидростатического давления

Закон распределения в жидкости гидростатического давления изображается графически в виде эпюр давления. Для этого нужно представить давление вектором, направление которого совпадает с направлением давления, а значение пропорционально значению давления.

Эпюры всегда следует строить со стороны жидкости, помня о направлении действия нормальных напряжений в покоящейся жидкости (по внутренней нормали). Так, для плоской наклонной стенки, восстановив в каждой точке перпендикуляры , и соединив концы этих отрезков, получим соответствующие эпюры давления (рис. 7); – глубина погружения рассматриваемой точки под свободной поверхностью.

Рис. 7

Рассмотрим пример построения эпюр давления на криволинейную поверхность.

Первый случай. Цилиндрическая поверхность, давление жидкости с одной стороны – справа (см. рис.7). Горизонтальная составляющая суммарного гидростатического давления

Плечо давления горизонтальной составляющей силы

Вертикальная составляющая суммарного гидростатического давления

Равнодействующая суммарного гидростатического давления

а угол наклона линии действия силы может быть определен из формулы

Точку приложения силы можно найти графически, что показано на рис. 7. Для этого проводим пунктир по направлению до пересечения с вертикальной составляющей силой – точка К, приложенной в центре тяжести тела давления. От точки пересечения и строим параллелограмм и находим равнодействующую силу давления . Далее величину откладываем в масштабе на линии равнодействующей от криволинейной поверхности (точка Е, которая и есть точка приложения равнодействующей силы – центр давления).

Второй случай. Цилиндрическая поверхность, давление жидкости с одной стороны – слева (рис. 8). Треугольник ВКС – эпюра гидростатического давления от горизонтальной составляющей , АОВ – сечение тела давления. Сила направлена вверх. Горизонтальная составляющая