水力学第二章课后答案文档格式.docx

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（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.

（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）

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）

合力：

合力作用位置（对闸门与渠底接触点取矩）：

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。

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）

∴转轴位置距渠底的距离为:

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.

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。

（１）取上半球为研究对象，受力如图所示。

∵

∴（kN）

（2）取下半球为研究对象，受力如图.

∵（ｋＮ）

（1）作用于半球连接螺栓上的总压力为kN;

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。

（1）确定水面压强。

（2）计算水平分量。

（3）计算铅垂分力。

半球形盖所受总压力的水平分力为ｋN，铅垂分力为kＮ。