Закрытый резервуар с жидкостью имеет форму прямоугольного параллелепипеда. Длина стенки перпендикулярной плоскости рисунка L = 1 м. Манометр на поверхности закрытого сосуда, наполненного водой плотностью ρ = 1000 кг/м³, показывает давление р_м1 = 0,05 кгс/см². В точке А к сосуду присоединен второй манометр, согласно показаниям которого избыточное давление на этом уровне в баке составляет р_м2 = 0,35 кгс/см². Ускорение свободного падения g = 9,8 м/с². Принять 1 кгс/см² = 9,8·10⁴ Па.
Сила манометрического давления на плоскую стенку DА равна _кН, а эпюра избыточного давления на плоскую вертикальную стенку ВС имеет вид

Другие предметы Университет Давление в жидкости и манометрические измерения гидрогазодинамика манометрическое давление закрытый резервуар давление жидкости плоская стенка эпюра давления прямоугольный параллелепипед физика жидкости университетская физика гидростатика Новый

Для решения данной задачи, нам нужно определить силу манометрического давления на плоскую стенку DА и эпюру избыточного давления на вертикальной стенке ВС.

Шаг 1: Преобразование давления в Паскали

Сначала преобразуем показания манометров из кгс/см2 в Паскали (Па). Мы знаем, что 1 кгс/см2 = 9,8·10^4 Па.

• рм1 = 0,05 кгс/см2 = 0,05 * 9,8·10^4 Па = 4900 Па
• рм2 = 0,35 кгс/см2 = 0,35 * 9,8·10^4 Па = 34300 Па

Шаг 2: Определение силы манометрического давления

Сила манометрического давления на плоскую стенку DА рассчитывается по формуле:

F = P * S

где:

• F - сила давления (в Н)
• P - давление (в Па)
• S - площадь стенки (в м2)

Площадь стенки DА равна:

S = L * h,

где h - высота стенки. Предположим, что высота стенки DА равна H.

Тогда:

S = 1 м * H м = H м2.

Теперь подставим значения в формулу:

F = рм1 * S = 4900 Па * H м2 = 4900H Н.

Для перевода в кН, делим на 1000:

F = 4,9H кН.

Шаг 3: Эпюра избыточного давления на вертикальной стенке ВС

Эпюра избыточного давления на стенке ВС будет линейной, так как давление в жидкости изменяется линейно с глубиной. В точке A (где находится манометр 2) давление составляет рм2 = 34300 Па.

С учетом того, что давление увеличивается с глубиной, мы можем записать уравнение для давления на глубине z:

р(z) = рм2 + ρgz,

где:

• ρ = 1000 кг/м3 - плотность жидкости
• g = 9,8 м/с2 - ускорение свободного падения
• z - глубина от уровня жидкости до точки на стенке ВС.

Таким образом, эпюра давления будет представлять собой прямую линию, начинающуюся с 34300 Па в точке A и увеличивающуюся с глубиной. На высоте z = H давление будет равно:

р(H) = рм2 + ρgH.

Эпюра давления будет выглядеть следующим образом:

• На высоте 0 м (в точке A) давление рм2 = 34300 Па.
• На высоте H давление р(H) = 34300 Па + 1000 кг/м3 * 9,8 м/с2 * H.

Таким образом, мы получили силу манометрического давления на стенку DА и описание эпюры избыточного давления на стенке ВС. Если известна высота H, можно подставить ее значение для получения конкретных чисел.