12. Сила повного гідростатичного тиску, що діє на плоску фігуру.

Повна сила, що діє на плоску фігуру, дорівнює добутку величини змоченої площі фігури (стінки) ω_зм на гідростатичний тиск в її центрі ω тяжіння:                                                                               У відкритій посудині при Р0 = 0 повна сила тиску                                                                                    де  – глибина занурення центру тяжіння площини, м;  – змочена площа стінки, .

13.Як визначити центр тиску на плоску фігуру?

Якщо в рідині виділити плоску стінку, яка може бути стінкою резервуару, стінкою дамби або плотини, то на неї діє сила тиску, ця сила обчислюється за формулою

де - сила тиску в точці О, яка являє собою центр маси плоскої стінки.

- апліката (Zк) центра мас від урізу рідини;

- апліката центру тиску від урізу рідини.

Рівнодійна сили тиску буде проходити через точку С, яка називається центром тиску.

В загальному вигляді апліката обчислюється

14.15.Як визначити горизонтальну складову сили повного тиску, що діє на криволінійну поверхню?

Нехай рідина обмежена криволінійною поверхнею. В такому випадку, ваговий тиск створює рідини, яка на криволінійні стінки, що обмежують рідину. В свою чергу стінка за 3-м законом Ньютона створює опір витіканню рідина і рідина стискається.

Рівнодійна сила

,

F_Г проектується на вертикальну стінку ВД і вона є силою, що діє на плоску стінку.

Вертикальна сила F_В буде дорівнювати вазі рідини, що розташована над криволінійною поверхнею

,

де V_{Т.Т -} об’єм тіла тиску.

16. Що таке «тіло тиску»?

Об’ємом тіла тиску V називається об’єм рідини, обмежений зверху вільною поверхнею рідини, знизу – розглядаємою криволінійною поверхнею, а з боків - вертикальною поверхнею, яка проведена через периметр, що обмежує стінку.

17. Що таке підіймальна сила? Сформулюйте закон Архімеда.

У загальному випадку закон Архімеда можна сформулювати так: на занурене в рідину (або в газ) тіло діє виштовхувальна сила (сила Архімеда), яка чисельно дорівнює вазі витісненої тілом рідини (або газу) і прикладена в центрі тиску. Якщо Fa<Fт, де Fт — сила тяжіння, то тіло в рідині тоне. Якщо Fa>Fт , тіло спливає (різницю Fa - Fт  називають підіймальною силою), а якщо 

Fa = Fт , тіло плаває (всередині рідини чи на її поверхні). 

18. Проаналізуйте три стани тіла, що занурене в воду.

На тіло, що занурено в рідину діють дві сили: сила тяжіння, що спрямована вертикально вниз, та архімедова сила, що спрямована вертикально вверх. Розглянемо, що буде відбуватися з тілом під дією цих сил, якщо спочатку воно було нерухоме: 1.    Якщо сила тяжіння більше архімедової сили, то тіло буде занурюватись на дно, тонути; 2.    Якщо сила тяжіння дорівнює архімедовій силі, то тіло може знаходитися в рівновазі в будь-якому місці рідини, тобто плавати; 3.    Якщо сила тяжіння менше архімедової сили, то тіло будо підійматися із рідини, тобто спливати. Коли ж тіло, що спливає, досягне рідини, то при подальшому його русі вверх, архімедова сила буде зменшуватися. Тому що буде зменшуватися об’єм частини тіла, що занурено в рідину,  а архімедова сила дорівнює вазі рідини в об’ємі тіла, що в неї занурено.  Коли архімедова сила стане дорівнювати силі тяжіння, тіло зупиниться і буде плавати на поверхні, частково занурившись в рідину. Якщо ми ще раз проведемо опит з відливною ємністю та кількома різними рідинами (водою, спиртом, сольовим розчином), але тепер зважимо рідину, що була витіснена тілом, то побачимо, що якщо тіло плаває в рідині, то вага води, що була ним витиснена, дорівнює вазі тіла в повітрі.  Тобто, можна зробити висновок, що якщо густина цільного твердого тіла більше за густину рідини, то тіло в такій рідині буде тонути, якщо густина тіла менше за густину рідини, то воно буде спливати. Чим менша густина тіла в порівнянні з густиною рідини, тим менша частина тіла занурена в рідину. 19. Що вивчає гідродинаміка? В чому сутність основного закону гідродинаміки?

Гідродинаміка вивчає закони та явища про рух нестисливих рідин під дією зовнішніх сил і механічну взаємодію між рідиною й тілами при їх відносному русі.

Основні закони:

1. Закон зберігання маси речовини. Так як рідина є суцільним середовищем, то під час руху рідини справедливий закон сталості витрат

Q₁=Q₂=Q₃=…=Q₀=const

Для масових витрат

, G₁=G₂=G₃=…=G_n=const

У зв’язку з тим, що справедливий закон сталості G=const, але по довжині потоку може змінюватися і середня швидкість, і живі перерізи, то для закону масових витрат матимемо

2. Закон неперервності рідини. З нього випливає, що для нестисливих рідин швидкість та живий переріз пов’язані наступною закономірністю: чим менший живий переріз, тим більша швидкість в цьому перерізі.

Рівняння неперервності дається у вигляді диференційного рівняння