水力学第二章课后答案

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1、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

2、:(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a=°30,半径R=3m,闸门转轴

3、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

4、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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