4. Давление жидкости на криволинейную стенку
4.3 Задачи
Задача 4.1 Построить эпюру избыточного гидростатического давления воды, определить силу полного давления и направление ее на цилиндрический затвор. Диаметр затвора d = 2 м, глубина воды Н =1,6 м, длина затвора l = 3 м.
|
|
Задача 4.2 Определить силу гидростатического давления воды на b = 1 м ширины криволинейной части сооружения, если H =1,5 м , r = 0,5 м .
|
|
Задача 4.3 Определить величину и направление силы давления воды на l =1 м ширины затвора, представляющего собой четверть кругового цилиндра радиуса R =1 м при Н = 2 м .
|
|
Задача 4.4 Круглое отверстие в дне резервуара с водой диаметром d = 0,4 м перекрывается клапаном – полусферой радиуса r = 0,2 м . Определить:
|
|
.
.
Задача 4.5 Определить величину и направление силы полного давления воды на b =1 м ширины вальцевого затвора диаметром d =1,5 м .
|
|
|
Задача 4.6 Цилиндр, радиусом r = 0,25 м и длиной 1м перекрывает отверстие размером a×b = 0,3×1 м в дне резервуара. Определить: 1.Силу
давления воды на цилиндр при H
=
3 м
2.
При какой глубине H
цилиндр
всплывает, если его вес G
=
600 H
,
а давление на свободной поверхности
|
,.
.
Атмосферное давление
.
|
Задача 4.7 Конический
клапан высотой h
,
изготовленный из стали удельного веса
.
|
, закрывает отверстие в дне бака с
водой. Определить силу R
,
необходимую для подъема клапана.
|
Задача 4.8 Цилиндрический затвор имеет диаметр d и длину L . Определить величину и направление силы P полного гидростатического давления воды.
|
5. Закон Архимеда. Плавание тел
5.3 Задачи
Задача 5.1
Бетонная плита весит в воздухе G1 = 1230 H , а в воде G2 = 735 H . Определить удельный вес бетона.
Задача 5.2
По
окончании погрузки
песка осадка баржи увеличилась на h
=1
м
.
Определить удельный вес песка, если
площадь плоскости плавания баржи
.
Задача 5.3
В
воде плавает бревно объема
.
Определить погруженную часть его объема
,
если удельный вес дерева
Задача 5.4
Найти
объем воды
,
вытесняемый баржей емкостью
,
груженой нефтью удельного веса
Задача 5.6
Определить вес груза, установленного на круглом в плане металлическом понтоне диаметром d = 4 м, если после установки груза осадка понтона увеличилась на h = 0,6 м .
Задача 5.7
Человек
поднимает в воздухе стальной шар, вес
которого
.
Какого веса стальной шар может быть
поднят под водой?
Задача 5.8
Стальной
трубопровод внешнего диаметра D
с
толщиной стенки δ
=10
мм
при
прокладке через реку опущен в воду. При
каком значении D
подъемная
сила воды будет равна весу трубы? Задачу
решить для трубы длиной l=1
м.
Удельный вес стали
.
Задача 5.9
Дюкер,
выполненный из стальных труб диаметром
d
=
0,5
м
c
толщиной стенки
,
должен опускаться на дно реки без
заполнения водой. Определить необходимый
объем балласта (дополнительного бетонного
груза)
для
обеспечения затопления 1м длины
трубопровода. Плотность бетона
.
|
Задача 5.10 Ареометр,
изготовленный из полой стеклянной
трубки, снабжен внизу шариком с дробью.
Внешний диаметр трубки d
=
0,03
м
,
объем шарика
|
,
вес ареометра
.
Определить глубину h
,
на которую погрузится ареометр в спирт
удельного веса
.
Задача 5.11
Объем
надводной части айсберга равен
.
Определить общий объем айсберга и
глубину его подводной части h
,
если в плане он имеет форму прямоугольника
размером 3×
6
м.
Удельный вес льда
,
удельный вес морской воды
.
Задача 5.12
Определить,
какой вес должен иметь батискаф, чтобы
достигнуть глубины H
=1400м
при диаметре корпуса D
=
3м
и длине L
=
6
м. На поверхности плотность морской
воды составляет
,
температура
.
Температура воды на глубине 1400 м
.
Коэффициент объемного сжатия воды
,
коэффициент температурного расширения
воды
|
Задача 5.13 Прямоугольная
баржа длиной L
=18м
и шириной b
=
9
м загружена песком ровным слоем высотой
h
.
Осадка баржи с песком H
=
0,5м.
Определить объем песка
|
,
если его относительная плотность δ
= 2
, и высоту слоя песка h
.
Массу баржи не учитывать.
Задача 5.14
Деревянный брус длиной L = 5м, высотой h = 0,3м и шириной b = 0,3м плавает в воде с осадкой Н.
Определить осадку Н бруса, если относительная плотность его материала δ = 0,7 , а так же сколько человек (n) средней массой m = 67,5 кг могут встать на этот брус, чтобы его осадка составила H = h = 0,3м.
Задача 5.15
Объемное
водоизмещение подводной лодки
.
Для погружения лодки ее отсеки нужно
заполнить морской водой в количестве
.
Относительная плотность морской воды
δ
=1,025.
Определить какая часть объема лодки
будет
погружена в воду при
и чему равен вес лодки Gл
при
.