Силы давления жидкости на криволинейный стенки. Понятия тела давления

Результирующая сила давления жидкости на криволинейную твердую стенку Р может быть определена по ее проекциям на оси координат Р_х, Р_у, Р_z, где Р_х, Р_у – горизонтальные составляющие, - вертикальная составляющая силы давления Р.

Величина горизонтальной составляющей силы давления равна

P_Г=р_cS_B

где S_B - проекция криволинейной поверхности на вертикальную плоскость, нормальную к искомой составляющей силы Р,

р_c – результирующее давление в центре тяжести этой проекции.

Сила Р_Г проходит через центр давления, положение которого определяется аналогично случаю плоских стенок. Линия действия силы Р проходит через точку пересечения линий действия сил Р_Г и Р_В.

Линия, действия горизонтальных составляющих силы давления проходит через центры давления соответствующих проекций криволинейной поверхности S_B.

Вертикальная составляющаясилы давления жидкости на криволинейную поверхность может быть найдена из выражения

P_B= ρgV_тд,

где V_тд – объем «тела давления», образованного криволинейной поверхностью, ее проекцией на пьезометрическую поверхность, и соединяющими их вертикальными образующими

Линия действия вертикальной составляющей Р_B силы давления проходит через центр тяжести «тела давления». Вертикальная сила давления Р_B направлена вверх, если этот объем «тела давления» строится со стороны несмоченной части стенки, и вниз - если объем этого тела строится со стороны смоченной части стенки.

Объемы некоторых фигур и положения их центров тяжести приведены в таблице.

Фигура	Положение центра тяжести	Объем, V
Прямой круговой конус или пирамида		от основания
Шар		В центре шара
Шаровой сегмент		от основания
Полушарие		от основания
Цилиндр или призма