Задача 3.2

Определить силу давления воды на круглую крышку люка диаметром , закрывающую отверстие в наклонной стенке. Угол наклона стенки . Расстояние от уровня свободной поверхности воды до верхней точки кромки люка . Найти точку приложения этой силы и построить эпюру гидростатического давления по оси .

Решение

Выберем систему координат с началом на свободной поверхности воды и проведем ось в плоскости перпендикулярной наклонной стенке так, чтобы она проходила через центр крышки люка. Ось перпендикулярна плоскости рисунка и совпадает с линией соприкосновения свободной поверхности воды с наклонной стенкой.

Координата центра крышки

Гидростатическое давление в центре крышки находим, используя основной закон гидростатики

Сила давления воды на крышку равна

Точка приложения силы имеет координату и расположена ниже центра крышки

Где – осевой момент круга относительно его центральной оси, параллельной оси .