Сила давления жидкости на плоскую стенку

Дифференциальный ртутный манометр

U-образный ртутный манометр

Применяется для определения разности давлений.

Выделим элементарный замкнутый контур dF и определим силу на него.

- статический момент площади F относительно оси OX

- сила давления на плоскую стенку равна произведению давления в центре тяжести и ее площади. В жидкости такой сосредоточенной силы нет – это механический эквивалент распределенной нагрузки.

Точка приложения силы P расположена ниже центра тяжести. Точка приложения результирующей силы называется центром давления (Ц.Д.). Координаты этой точки определим, предполагая, что

Для определения воспользуемся теоремой механики: момент результирующей силы равен сумме моментов всех составляющих сил (давлений).

- момент инерции F относительно оси x.

Рассмотрим правило определения давления в случае

- дополнительная сила, действующая на стенку и вызванная избыточным давлением на поверхность. Эта сила равна и приложена в Ц.Т.

Точку приложения результирующей силы можно найти:

1. пользуясь теоремой механики

2. пользуясь правилом рычага

Если давление на свободной поверхности не равно атмосферному, силу давления на стенку целесообразно находить методом приведения к открытому резервуару. Суть метода: давление на свободной поверхности заменяется высотой столба жидкости.