Гидравлика. Евдокимов Л.И. - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГЛТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

8
В тех случаях, когда из массовых сил действует одна сила тяжести,
проекции единичной массовой силы имеют следующие значения:
g
m
gm
ZYX −=−===
,0
,
где,
m
– масса выде-
ленного объема жидкости, кг;
g
– ускорение силы земного
притяжения.
К числу поверхностных
сил относятся: сила действия
поршня, реакция стенок бака,
силы действия окружающей
жидкости на выделенный
жидкий объём.
Во всех случаях покоя
жидкости поверхностные силы не могут быть касательными, поскольку, как
мы уже упоминали ранее, изучая свойства жидкости, она не оказывает со-
противления таким силам. Значит, поверхностные силы могут быть направ-
лены только по нормалям к поверхности (рис. 3). Поскольку жидкость прак-
тически не сопротивляется разрывным усилиям, то поверхностные силы на-
правлены по внутренним нормалям к элементам поверхности.
В общем случае поверхностные силы не одинаковы (с увеличением
расстояния от свободной поверхности – растут). Поэтому, для их количест-
венной оценки введена величина
p
, характеризующая действие этих сил в
каждой точке поверхности жидкого объема. Она представляет собой предел
отношения равнодействующей поверхностных сил
F
, действующих на пло-
щадку, к площади
S
, при стягивании контура площадки к точке приложения
равнодействующей. Математически это выражается так:
S
F
p
S
lim
0→
=
Величина
p
называется гидростатическим давлением. Ее также на-
зывают давлением в точке, так как это скалярная величина.
Гидростатическое давление обладает свойствами.
Свойство 1. В любой точке жидкости гидростатическое давление
перпендикулярно площадке касательной к выделенному объему и действует
внутрь рассматриваемого объема жидкости.
Для доказательства этого утверждения обратимся к рис. 4а. Выделим
на боковой стенке резервуара площадку S
бок
(заштриховано). Гидростатиче-
ское давление действует на эту площадку в виде распределенной силы, кото-
рую можно заменить одной равнодействующей, которую обозначим Р. Пред-
положим, что равнодействующая гидростатического давления Р, действую-
щая на эту площадку, приложена в точке А и направлена к ней под углом
ϕ
(на рис. 4а обозначена штриховым отрезком со стрелкой). Тогда сила реак-
ции стенки R на жидкость будет иметь ту же самую величину, но противопо-
Рис. 3.
Схема сил, действующих
на выделенный объем жидкости

Страницы