Давление жидкости на плоские стенки

Для решения практических задач приходится строить эпюры гидростатического давления, представляющие собой графиче­ское изображение распределения гидростатического давления на плоские прямоугольные поверхности.

Избыточное давление на поверхности равно нулю. У дна резервуара избыточное давление равно .

Приняв за начало координат точку О и отложив в выбран­ном масштабе из точки В величину (согласно первому свой­ству гидростатического давления), соединяем полученную точ­ку С и точку О прямой линией. Треугольник ОВС с векторами сил давления называется эпюрой избыточных давлений на плос­кую вертикальную стенку. Полное гидростатическое давление на стенку

где w — площадь стенки; h_c — центр тяжести площади стенки.

Точку приложения равнодействующей гидростатического давления на плоские поверхности называют центром давления.

Центр давления не совпадает с центром тяжести, а нахо­дится несколько ниже его (на величину, равную отношению мо­мента инерции площади стенки относительно центральной оси к статическому моменту этой площади). Если на вертикальную стенку гидростатическое давление действует с двух сторон, то эпюрой совместного действия будет трапеция OBNM (рис. 2.17, б) и суммарное полное гидростатиче­ское давление на стенку равно их разности:

.

Центр давления, найденный на основании уравнения момен­тов равнодействующих сил относительно точки В, будет равен

Если плоская стенка АВ (рис. 2.17, в), на которую действует жидкость, наклонена к горизонту под углом a, то основное урав­нение гидростатики применительно к этому случаю может быть записано так:

Центр давления пройдет через центр эпюры перпендикулярно наклонной стенке.