Задача 25. Канал, глубиной и шириной , перекрыт шлюзом, образующим угол

Рис.13

Канал, глубиной и шириной , перекрыт шлюзом, образующим угол с дном канала. Определить величину, точку приложения и направление гидростатической силы , действующей на шлюз, для случаев . Плотность воды и ускорение свободного падения принять равными .

Решение.

Введем систему координат 0z, направленную вниз по поверхности шлюза. Тогда площадь поверхности шлюза, на которую действует гидростатическое давление:

, а модуль гидростатической силы . Данная сила имеет две проекции вертикальную и горизонтальную и точку приложения находящуюся на глубине . Для нахождения воспользуемся формулой: , тогда , а момент инерции относительно оси, проходящий через центр масс параллельно основанию шлюза . Подставляя исходные параметры, получим:

Ответ: