|
Методические указания для решения задачи № 1
При решении задачи вариантов 1 — 10 давление в правом колене манометра Рсможно определить двумя способами:
1.Рс1 равняется сумме давления атмосферы на уровне А и давления воздуха высотой столба (Н +h).
2.Рc2 равняется сумме давления атмосферы на уровне А и давления газа высотой столбаН, и давления спирта высотой столбаh.
Приравняв Рс1 = Рс2 и решив уравнение получим искомую величину ρ2.
При решении задачи вариантов 11 — 20 исходим из следующего. Так как жидкость находится в равновесии, то давления на уровне 1 — 1 в колене манометра равны, как давления в точках одного и того же объема однородной покоящейся жидкости, расположенных на одной горизонтали.
Тогда давление Р1 в правой трубке создано давлением атмосферы и давлением столба жидкости плотностью ρ1.
Давление Р2 в левой трубке создано давлением газа в баллоне Р и давлениями жидкостей плотностью ρ1 и ρ2. Так как жидкость находится в равновесии, то Р1, = Р2.
Для вариантов 21-30. Так как жидкость находится в равновесии, то давления на уровне 1 — 1 в колене манометра равны, как давления в точках одного и того же объема однородной жидкости, расположенных на одной горизонтали.
Составляем условия равновесия относительно уровня 1 — 1 в левом и правом коленях.
Давление слева Р1, состоит из давления в трубопроводе А, давления столба ртути Ррт минус давление столба воды высотой h1.
Давление справа Р2состоит из давления столба воды высотой h2. Из этого равенства Р1=Р2 выражаем искомую разность давлений.
Задача №2
Вариант 1-10
Определить силу давления воды, приходящуюся на 1 м ширины затвора и центр давления.
Варианты
| Дано
| h1, м
| h2, м
| h, м
| Угол α, 0
|
|
| 1,2
|
|
|
|
| 1,4
| 3,5
|
|
|
| 1,6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2,4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2,2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1,5
|
|
|
|
|
| 0,5
|
| Варианты
| Дано
| h1, м
| h2, м
| h, м
| а, м
| F, н
|
|
|
| 3,2
|
|
|
|
|
|
| 2,2
|
|
|
|
|
| 2,4
|
|
|
|
| 4,2
| 2,6
|
| 1 5
|
|
|
|
|
| 1 6
|
|
| 4,5
| 2,8
|
|
|
|
| 4,4
| 1,8
|
|
|
|
|
| 1.6
|
| 1 9
|
|
| 4,2
| 3,2
|
|
|
|
| 4,6
| 3,6
|
|
|
|
| 0.5
| 0.3
| 1 57
|
|
|
| 0,8
| 0.5
|
|
|
|
| 0,8
| 0.8
| 1 80
|
|
|
| 1,4
|
|
|
|
|
| 1.6
| 1,2
|
|
|
|
| 1 ,8
| 1,4
|
|
|
|
| 0,8
| 0,6
|
|
|
|
|
| 0,4
| 1 58
|
|
|
| 1 ,8
| 1,6
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 11-20
Затвор квадратного сечения со стороной а, может вращаться вокруг горизонтальной оси О, проходящей через центр затвора. Определить силу F, которую нужно приложить к нижней кромке затвора, чтобы его закрыть, если глубина воды перед затвором h. В штольне справа воздух. Трением пренебречь, ρв=1000 кг/м3.
Вариант 21-30
На вертикальной стенке резервуара, в котором хранится масло с ρ=900 кг/м3 устроено отверстие, перекрытое прямоугольным плоским затвором высотой а. Уровень масла находится на h м выше верхней кромки затвора. Затвор вращается вокруг шарнира А. Определить ширину затвора, чтобы при его закрытии сила не превышала F.
Методические указания к решению задачи № 2
Задача заключается в нахождении силы гидростатического давления на плоскую стенку, а также в определении точки ее приложения. Сила гидростатического давленияР определяется:
где Рс —давление в центре тяжести затвора, Па;
S — площадь затвора, м2.
Сила F прикладывается в центре давления, положение которого определяется по таблице 10, стр. 42 (1). Для прямоугольника центр давления находится на глубине 2/3 его высоты.
Для задачи вариантов 1 —10 на затвор действуют две силы, направленные навстречу друг другу: сила давления столба воды высотойh1, и сила давления столба воды высотой h2. Так как они направлены в разные стороны по одной линии, их нужно сложить, учитывая их знаки.
Для нахождения центра давления равнодействующей необходимо составить уравнение моментов всех сил, составляющих и равнодействующей, относительно оси, вокруг которой может вращаться затвор.
Ось выбирается произвольно(A-A, O-O). Длина плеч составляющих сил известна (табл. 10 стр. 42 (1)). Длину плеча равнодействующей необходимо найти. Это и будет искомой величиной центра давления.
Задачи вариантов 11 —20 решаются подобно задачам вариантов 1 — 10.
Необходимо учесть, что горизонтальная ось О делит квадратный затвор на 2 части. На обе из этих частей действует сила гидростатического давления. Сила, приложенная к верхней части затвора стремится вращать затвор по часовой стрелка Сила, приложенная к нижней части затвора вращает затвор против часовой стрелки.
Для этой задачи длины плеч всех сил известны. Поэтому из уравнения моментов определяется искомая сила.
Для правильного решения задач вариантов 21 — 30 нужно правильно найти точку приложения гидростатического давления. Уравнение моментов составляется для двух сил: известной силы Р и силы гидростатического давления. При определении силы гидростатического давления используется площадь затвора, для определения которой используется неизвестная величина ширины затвора.
Задача № 3
Варианты
| Дано
| R, м
| h, м
| Р м , аm
| Р о, аm
| ℓ, м
|
| 4,2
|
| 2,4
|
|
|
|
| 5,8
| 2,5
|
|
|
| 3,8
| 5,6
| 2,6
|
|
|
| 3,6
| 5,5
| 2,8
|
|
|
| 3,4
| 5,2
|
|
|
|
| 3,2
|
| 3,2
|
|
|
|
| 4,8
| 3,4
|
|
|
| 4,4
| 6,2
| 2,2
|
|
|
| 4,6
| 6,5
| 2,4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1,2
|
| 0,5
|
|
|
|
|
| 0,4
|
| 2,5
|
| 0,8
|
| 0,3
|
| 2,5
|
| 0,6
|
| 0,2
|
| 2,4
|
| 1,4
|
| 0,15
|
| 3,2
|
| 1,3
|
| 0,2
|
| 3,4
|
| 1,5
|
| 0,3
|
| 3,5
|
| 0,7
|
| 0,4
|
| 2,8
|
| 1,6
|
| 0,5
|
| 3,6
|
| 1,8
|
| 0,6
|
|
|
| 0,3
|
|
| 0,04
|
|
| 0,2
| 2,5
|
| 0,03
|
|
| 0,4
| 2,2
|
| 0,02
|
|
| 0,5
| 2,8
|
| 0,025
|
|
| 0,6
|
|
| 0,035
|
|
| 0,8
| 1,8
|
| 0,04
|
|
|
|
|
| 0,045
|
|
| 1,2
| 2,4
|
| 0,05
|
|
| 1,4
| 1,6
|
| 0,06
|
|
| 1,5
| 2,7
|
| 0,07
|
|
Вариант 1-10
Сферический газгольдер радиусом R при испытании заполнен водой и при помощи насоса в нем создано избыточное давление.
Манометр, установленный возле насоса показывает давление Рм (труба от газгольдера к насосу заполнена водой). Точка подключения манометра находится на h м ниже центра резервуара.
Вычислить усилия, разрывающие газгольдер по горизонтальному и вертикальному диаметральным сечениям.
Вариант 11-20
Горизонтальный цилиндрический резервуар, днища которого представляют собой полусферы радиусом R, заполнен водой под давлением. Манометр показывает избыточное давление Рм. Вычислить усилия, разрывающие резервуар по сечению А—А, и усилия, отрывающие днища резервуара (сечение Б —Б).
Вариант 21-30
Смотровой люк, устроенный в боковой стенке бензорезервуара, перекрывается полусферической крышкой радиусом R.
Определить отрывающее и сдвигающее усилия, воспринимаемые болтами крышки, если уровень бензина над центром отверстия h,а манометрическое давление паров бензина Ро. Плотность бензина ρ=700 кг/м3
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|