2-22
复式测压计中各液面高程为:?1?3.0m,?2?0.6m,?3?2.5m,?4?1.0m,
?5?3.5m,求p5。
解:p5????5??4???Hg??3??4?????3??2???Hg??1??2??0,p5?477kPa 2-23
一直立煤气管,在底部测压管中测得水柱差h1=10mm,在H=20m高处的测压管中
测得水柱差h2=115mm,管外空气容重?气?12.64N/m3,求管中静止煤气的容重。
解:方法一:设外管大气压强为pa,利用绝对压强 管内:p上'?pa上??H2Oh2,p下'?pa下??H2Oh1?p上'??H
3管外:pa下?pa上??aH,∴??5.29N/m
3方法二:?H2Oh2??h??H2Oh1??aH代入数据解得:??5.29N/m
2-24
已知倾斜微压计的倾角??20?,测得l=100mm,微压计中液体为酒精,
?酒?7.94kN/m3,求测定空气管段的压差。 解:?p??lsin??7940?0.1?sin20??271Pa 2-25 为了精确测定容重为?的液体A,B两点的微小压差,特设计图示微差计。测定时的各液面差如图示。试求?与?'的关系以及同一高程上A,B两点的压差。
解:?'b???b?a?,∴?'???1???a?? b?2-26 有一水压机,小活塞面积A1=10cm2,大活塞面积A2=1000cm2。 (1)小活塞上施力98.1N,问大活塞上受力多少?
(2)若小活塞上再增加19.6N,问大活塞上再增加力多少?
??a??apA??H?pB??'H,∴?p?pA?pB?H????'??H?????1????H?
?b??b?98.1,F2?p2?A2?10.79kN A198.1?19.6(2)p1'???1?p2',其中p1'?,F2'?p2'?A2?F2?1.96kN
A1解:(1)p1???1?p2,其中p1?2-27 有一矩形底孔闸门,高h=3m,宽b=2m,上游水深h1=6m,下游水深h2=5m。试用图解法及解析法求作用于闸门上的水静压力及其作用点?
解:图解法:P???h1?h2??hb?59kN
作用点:即长方形的形心?闸门中心
解析法:P?P1?P2??A?hc1?hc2???A?4.5?3.5??59kN 作用点:JC?yD2J4.5213?4m, bh?4.5m4,yD1?yc?c?4.5?ycA4.5?63125J4.55?yc?c?3.5??3m?按1的水平面=4m
7ycA3.5?671??5212?? ?4??x?,∴x?m,yD?4??4.5m(闸门中心处)
63673????对D点取矩:P1x?P2??4
2-28 宽为1米,长为AB的矩形闸门,倾角为45?,左侧水深h1?3m,右侧水深h2?2m。试用图解法求作用于闸门上的水静压力及其作用点。
P?阴影部分面积?1??大三角形面积?小三角形面积??1解:1 h11h2??h1??h2?34.65kN2sin45?2sin45?h12??22 作用点:yD1在大三角形中心,即
sin45?37h2242m ??2?从A点计算=yD2在大三角形中心,即
3sin45?334??7??x?2m 对D点取矩:P,x?P2?22?x??12??15????34∴yD?22?2?2.45m(从A点计算)
15
2-29
倾角??60?的矩形闸门AB上部油深h=1m,下部水深h1?2m,?油?7.84kN/m3,
求作用于闸门上每米宽度的水静压力及其作用点。
h11其中y? ?油hy??油hy1??水h1y1?P1?P2?P3?45.2kN,
sin60?22212作用点:yD1?y,yD2?y1?y,yD3?y1?y,
323PyD?P1yD1?P2yD2?P3yD3,解得:yD=2.35m。
解:P=(①+②+③)×1?
2-30 用点。
密封方形柱体容器中盛水,底部侧面开0.5?0.6m的矩形孔,水面的绝对压强
当地大气压强pa?98.07kN/m2。求作用于闸门上的静水压力及其作p0?117.7kN/m2,
117.7?98.07?2m,P??hcA???2?0.8?0.3??0.5?0.6?9.12kN
9.807131JC9?10?33?34作用点:JC?bh??0.5?0.6?9?10m,yD???0.01m
1212yCA3.1?0.3解:打开密封,水面上升
即在形心下方0.01m处。
2-31 坝的圆形泄水孔装一直径d=1m的平板闸门,中心水深h=3m,闸门所在斜面??60?闸门A端设有铰链,B端绳索可将闸门拉开,当闸门开启时可绕A向上转动,在不计摩擦力及钢索闸门重力时,求开闸所需之力。(圆:JC?
?64D4)
?解:yD?
364?,P??hCA???3?A?23.1kN
h?296dsin60?4?d?对A点取矩:Fcos60?d?P??yD?,F=24kN
?2?2-32 AB为一矩形闸门,A为闸门的转轴,闸门宽b=2m,闸自重G=19.62kN,h1=1m,
h2=2m。问B端所施的铅直力T为何值时,才能将闸门打开?
d4
1?2?13?2???byJC112sin45?????12?解:yD?
1?122yCA6sin45?A?2?sin45?sin45?sin45?3