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1、精选优质文档-倾情为你奉上2.12 密闭容器,测压管液面高于容器内液面=1.8m,液体的密度为850kg/m3,求液面压强。解:相对压强为:kPa。绝对压强为:kPa。答:液面相对压强为kPa,绝对压强为kPa。2.13 密闭容器,压力表的示值为4900N/m2,压力表中心比A点高0.4m,A点在水下1.5m,求水面压强。解:(kPa)相对压强为:kPa。绝对压强为:kPa。答:水面相对压强为kPa,绝对压强为kPa。解:(1)总压力:(kN)(2)支反力:kN不同之原因:总压力位底面水压力与面积的乘积,为压力体。而支座反力与水体重量及箱体重力相平衡,而水体重量为水的实际体积。答:水箱底面上总
2、压力是kN,4个支座的支座反力是kN。2.14 盛满水的容器,顶口装有活塞,直径=0.4m,容器底的直径=1.0m,高=1.8m,如活塞上加力2520N(包括活塞自重),求容器底的压强和总压力。解:(1)容器底的压强:(kPa)(相对压强)(2)容器底的总压力:(kN)答:容器底的压强为kPa,总压力为kN。2.6用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m,试求水面的压强。解:(kPa)答:水面的压强kPa。2.8盛有水的密闭容器,水面压强为,当容器自由下落时,求水中压强分部规律。解:选择坐标系,轴铅垂朝上。由欧拉运动方程:其中,即水中压强分布答:水中压强分部规律为。2.10圆柱形容器的半径=1
3、5cm,高=50cm,盛水深=30cm,若容器以等角速度绕轴旋转,试求最大为多少时不致使水从容器中溢出。解:建立随圆柱容器一起转动的坐标系,点在水面最低点。则有:即有:其中:;故有:当在自由面时,自由面满足上式说明,对任意点的压强,依然等于自由面压强。等压面为旋转、相互平行的抛物面。答:最大为18.67rad/s时不致使水从容器中溢出。2.15 装满油的圆柱形容器,直径=80cm,油的密度=801,顶盖中心点装有真空表,表的读值为4900Pa,试求:(1)容器静止时,作用于顶盖上总压力的大小和方向;(2)容器以角速度=20旋转时,真空表的读值不变,作用于顶盖上总压力的大小和方向。解:(1)kP
4、a相对压强kPa(kN)负号说明顶盖所受作用力指向下。(2)当r/s时,压强分布满足坐顶中心为坐标原点,时,kPa(kN)总压力指向上方。答:(1)容器静止时,作用于顶盖上总压力的大小为kN,方向向下;(2)容器以角速度=20旋转时,真空表的读值不变,作用于顶盖上总压力为kN,方向指向上方。2.16 绘制题图中面上的压强分布图。解:2.23 矩形平板闸门,一侧挡水,已知长=2m,宽=1m,形心点水深=2m,倾角=,闸门上缘处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力,试求开启闸门所需拉力。解:(1)解析法。(kN)(m)对A点取矩,当开启闸门时,拉力满足:(kN)当kN时,可以开启闸门。(2)图解法。
5、压强分布如图所示:(kPa)(kPa)对A点取矩,有(kN)答:开启闸门所需拉力kN。(kN)2.24 矩形闸门高=3m,宽=2m,上游水深=6m,下游水深=4.5m,试求:(1)作用在闸门上的静水总压力;(2)压力中心的位置。解:(1)图解法。压强分布如图所示:(kPa)(kN)合力作用位置:在闸门的几何中心,即距地面处。(2)解析法。(kN)(m)(kN)(m)合力:(kN)合力作用位置(对闸门与渠底接触点取矩):(m)答:(1)作用在闸门上的静水总压力kN;(2)压力中心的位置在闸门的几何中心,即距地面处。2.15矩形平板闸门一侧挡水,门高=1m,宽=0.8m,要求挡水深超过2m时,闸门
6、即可自动开启,试求转轴应设的位置。解:当挡水深达到时,水压力作用位置应作用在转轴上,当水深大于时,水压力作用位置应作用于转轴上,使闸门开启。(kPa)(m)转轴位置距渠底的距离为:(m)可行性判定:当增大时增大,则减小,即压力作用位置距闸门形越近,即作用力距渠底的距离将大于米。答:转轴应设的位置m。2.16金属矩形平板闸门,门高=3m,宽=1m,由两根工字钢横梁支撑,挡水面与闸门顶边齐平,如要求两横梁所受的力相等,两横梁的位置、应为多少?解:静水总压力:(kN)总压力作用位置:距渠底(m)对总压力作用点取矩,设水压力合力为,对应的水深为;(m)(m)(m)答:两横梁的位置m、m。2.25 一弧
7、形闸门,宽2m,圆心角=,半径=3m,闸门转轴与水平齐平,试求作用在闸门上的静水总压力的大小和方向。解:(1)水平压力:(kN)()(2)垂向压力:(kN)()合力:(kN)答:作用在闸门上的静水总压力kN,。2.26 密闭盛水容器,水深=60cm,=100cm,水银测压计读值=25cm,试求半径=0.5m的半球形盖所受总压力的水平分力和铅垂分力。解:(1)确定水面压强。(kPa)(2)计算水平分量。(kN)(3)计算铅垂分力。(kN)答:半球形盖所受总压力的水平分力为kN,铅垂分力为kN。2.27 球形密闭容器内部充满水,已知测压管水面标高=8.5m,球外自由水面标高=3.5m,球直径=2m,球壁重量不计,试求:(1)作用于半球连接螺栓上的总压力;(2)作用于垂直柱上的水平力和竖向力。解:(1)取上半球为研究对象,受力如图所示。(kN)(kN)(2)取下半球为研究对象,受力如图。(kN)答:(1)作用于半球连接螺栓上的总压力为kN;(2)作用于垂直柱上的水平力和竖向力专心-专注-专业