水力学第二章课后答案.docx
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水力学第二章课后答案
12611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。
解:
(kPa)
答:
水面的压强kPa。
2—12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)
2-13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。
2-14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=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。
2—19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。
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