Квадратное отверстие со стороной h1= l м в вертикальной стенке резервуара закрыто плоским щитом.

Квадратное отверстие со стороной h1= l м в вертикальной стенке резервуара закрыто плоским щитом. Щит закрывается грузом массой m на плече х=1,3м (рис. 3.2). Определить величину массы груза, необходимую для удержания глубины воды в резервуаре H=2,5 м, если величина а=0,5м. Построить эпюру гидростатического давления на щит. Дано: а = 0,5 м, х = 1,3 м, h = 1 м, Н = 2,5 м G= ?

Определим силу гидростатического давления на щит по формуле:
,
где рс – гидростатическое давление в центре тяжести щита, определяемое из выражения:
hc – глубина погружения центра тяжести, м; ρ - плотность жидкости, для воды принимаем ρ = 1000 кг/м3 [2].
S –площадь щита: S=h2=12=1 м2
hc=Н-h2=2,5-12=2,0 м
Определим точку приложения силы гидростатического давления. Для этого найдем момент инерции плоской фигуры (квадрат) относительно горизонтальной оси проходящей через центр тяжести .
Ic=b∙H312=h∙h312=1∙1312=0,083
Центр давления:
hц.д.=hс+Ichс∙S=2,0+0,0832,0∙1=2,0415 м
Плечо действия силы избыточного гидростатического давления x1:
х1 = (h - (Н – hцд)+а) = (1 – (2,5 - 2,0415)+0,5) = 1,0415 м
Составим уравнение моментов относительно т

.
Ic=b∙H312=h∙h312=1∙1312=0,083
Центр давления:
hц.д.=hс+Ichс∙S=2,0+0,0832,0∙1=2,0415 м
Плечо действия силы избыточного гидростатического давления x1:
х1 = (h - (Н – hцд)+а) = (1 – (2,5 - 2,0415)+0,5) = 1,0415 м
Составим уравнение моментов относительно т