Нужна помощь по физике! В боковой стенке бака выполнено круглое отверстие, закрытое крышкой диаметром 0,7 м. Бак заполнен маслом (рм = 911 кг/м^3) до оси крышки . Избыточное давление на поверхности масла (Рм = 6 кПа). Определить силу, действующую на крышку и координаты приложения силы.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения силы, действующей на крышку бака, нам нужно определить давление, которое создает столб масла на крышку.

Давление на глубине h в жидкости определяется формулой: P = ρgh, где ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - глубина.

Так как избыточное давление на поверхности масла уже известно (Рм = 6 кПа), то из формулы статического давления можно найти глубину h:
P = ρgh
6 кПа = 911 кг/м^3 9.81 м/с^2 h
6 10^3 Па = 911 9.81 h
h = 6 10^3 / (911 * 9.81) м = 0.673 м

Теперь мы можем найти силу давления масла на крышку бака:
F = P S, где S - площадь крышки.
F = 6 10^3 π (0.7/2)^2 м^2 = 681.21 Н

Чтобы определить координаты приложения силы, нам нужно поделить сумму моментов сил относительно любой точки (например, центра круга крышки) на сумму всех сил. Та точка, в которой сила действует, будет перемещена и приложена.

Но так как давление в жидкости равномерно, то и сила будет приложена к центру крышки.

Таким образом, сила, действующая на крышку бака, равна 681.21 Н и приложена в центре крышки.