Для определения силы суммарного давления воды на плоский щит, который перерывает канал, необходимо учитывать несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Гидростатическое давление на глубине h в жидкости можно вычислить по формуле:

P = ρgh

• где P - гидростатическое давление;
• ρ - плотность воды (обычно принимаем 1000 кг/м³);
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²);
• h - глубина воды (в нашем случае 2.2 м).

Подставим значения:

P = 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * 2.2 м = 21682 Н/м² (Па).

Сила суммарного давления на щит определяется как произведение давления на площадь щита:

F = P * A

• где F - сила давления;
• A - площадь щита.

Площадь щита можно рассчитать как:

A = b * h

• где b - ширина щита (в нашем случае 1.8 м);
• h - глубина воды (2.2 м).

Подставим значения:

A = 1.8 м * 2.2 м = 3.96 м².

Теперь можем найти силу:

F = 21682 Н/м² * 3.96 м² = 85881.12 Н.

Эпюра гидростатического давления представляет собой график, который показывает, как давление изменяется с глубиной. Для плоского щита, перерывающего поток, эпюра будет линейной:

• На поверхности воды давление равно 0;
• На глубине h = 2.2 м давление будет равно 21682 Па.

Для построения эпюры:

1. По оси Y откладываем давление (в Па);
2. По оси X откладываем глубину (в м);
3. Точка (0, 0) соответствует поверхности воды;
4. Точка (2.2, 21682) соответствует глубине 2.2 м.

Соединив эти две точки, мы получим линейную эпюру гидростатического давления, которая будет возрастать от 0 до 21682 Па с увеличением глубины.

Таким образом, мы определили силу суммарного давления воды на щит и построили эпюру гидростатического давления.