1、1 2 6 11 答案在作业本2.12 (注:书中求绝对压强)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 0p。 水3.水 1.425汞解: 043.1pg523.014Hg.252.5143.014ag Hgg3. 30.Hgp2.14.6.a 650(kPa)答:水面的压强 p.kPa。2-12 形平板闸门 AB,一侧挡水,已知长 l=2m,宽 b=1m,形心点水深ch=2m,倾角 = 45,闸门上缘 A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 T。lbBAThc解:(1)解析法。 109.872139.28CPpAhgbl(kN )32.46sinsin
2、45iiDCCIyl2-13 矩形闸门高 h=3m,宽 b=2m,上游水深 1h=6m,下游水深 2h=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: h2p 12phhg64.509.8717(kPa ).32.6Pphb(kN)合力作用位置:在闸门的几何中心,即距地面 (1.5m,)2b处。(2)解析法。 11.561.59807364.789PpAghb(kN)321224.4.CDI hyh0.57.6.(m)22139807216.5PpAghb(kN )2211.3.CCDIIyyA(m)合力: 128.63P(kN)合力
3、作用位置(对闸门与渠底接触点取矩): 1122DDDyhyhyP264.789.671.5264.35831.(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 (1.5,)2b处。2-14 矩形平板闸门一侧挡水,门高 h=1m,宽 b=0.8m,要求挡水深 1h超过2m 时,闸门即可自动开启,试求转轴应设的位置 y。yh1解:当挡水深达到 1h时,水压力作用位置应作用在转轴上,当水深大于 1h时,水压力作用位置应作用于转轴上,使闸门开启。 1.509.8710.76842Pgb(kPa)2211.5Dhy(m )转轴位置距渠底的距离为: 1.60
4、.4(m)可行性判定:当 1h增大时 2Chy增大,则 CIyA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 0.4m。2 -16 一弧形闸门,宽 2m,圆心角=30 ,半径 R=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。2-18 球形密闭容器内部充满水,已知测压管水面标高 1=8.5m,球外自由水面标高 2=3.5m,球直径 D=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。 2解:(1)取上半球为研究对象,受力如图所示。 12TPz 2124zDPVgg28.5309.
5、8714.0(kN) zTP(kN)(2)取下半球为研究对象,受力如图。12PzTFxy 2 2128.53109.87154.044zDPg(kN) 0zFTxy答:(1)作用于半球连接螺栓上的总压力为 154.08kN;(2)作用于垂直柱上的水平力和竖向力 0xyF。2-19 密闭盛水容器,水深 1h=60cm, 2=100cm,水银测压计读值 h=25cm,试求半径 R=0.5m 的半球形盖 AB所受总压力的水平分力和铅垂分力。 解:(1)确定水面压强 0p。0 1HgHgphh19.807.253.60246(kPa)(2)计算水平分量 xP。202xCpAhgR7.461.9870.529(kN)(3)计算铅垂分力 zP。 334140.59872.5626zRVgg(kN )答:半球形盖 AB所受总压力的水平分力为 2.kN,铅垂分力为 .7kN。