Wykład 5 - Pływanie Ciał, Energetyka AGH, semestr 3, III Semestr, Mechanika Płynów, Wykłady, Wykłady - ...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
J. Szantyr - Wykład 5 – Pływanie ciał
Prawo Archimedesa
d
P
=
n
R
gzdS
Na każdy element pola
dS
działa elementarny napór

P
=
R
g
n
zdS
Napór całkowity
S
Główny wektor momentu siły naporu

×
M
=
R
g
r
n
zdS
S
Αρχίηδης ο Σΰρακοσιος
Αρχίηδης ο Σΰρακοσιος
Archimedes z Syrakuz
297 – 212 pne
Rzuty poziome naporu na osie Ox i
Oy są równe zeru. Całkowity napór
sprowadza się do siły pionowej
działającej na dwie części
powierzchni o wspólnym konturze:
dolną BAD i górną BCD.

P
=
R
g
zdS
=
R
gV
Napór na dolną powierzchnię
z
1
1
S
1

P
=
R
g
zdS
=
R
gV
Napór na górną powierzchnię
z
2
2
S
2
P
=
P

P
=

R
g
V

V
=

R
gV
(
)
Napór wypadkowy
z
z
1
z
2
2
1
W
=

P
=
R
gV
Ostatecznie wypór hydrostatyczny
z
Siła wyporu hydrostatycznego działająca na ciało zanurzone w
płynie jest równa ciężarowi płynu wypartego przez to ciało. Linia
działania siły wyporu przechodzi przez środek masy płynu
wypartego przez ciało, zwany środkiem wyporu
.
Wyznaczenie linii działania siły wyporu.
Składowe głównego momentu siły wyporu
2

yz

z
(
)




M
=
R
g
z
ydS

zdS
=
R
g
dV

R
g
dV
=
R
g
ydV
=
R
gy
V
=
y
P
(
)
x
z
y
C
C
z

z

y
S
V
V
V
1

y
=
ydV
gdzie
współrzędna
y
środka objętości
V
C
V
V
z
2


(
xz
)

z
2

(
xz
)




M
=
R
g
z
(
zdS

xdS
)
=
R
g
dV

R
g
dV
=

R
g
xdV
=
y
x
z

z

z
S
V
V
V
=

R
gx
V
=

x
P
C
C
z
1

x
=
xdV
gdzie:
współrzędna
x
środka objętości
V
C
V
V
Linia działania siły wyporu hydrostatycznego jest skierowana
pionowo i przechodzi przez punkt o współrzędnych
x
,
C
y
C
Przykład 1: Stożek o wysokości h wykonany z materiału o
ciężarze właściwym pływa w cieczy wierzchołkiem w dół.
Obliczyć zanurzenie stożka jeżeli ciężar właściwy cieczy
wynosi γ.
G
Rozwiązanie
A
Jeżeli oznaczymy pole podstawy stożka , a pole wodnicy
pływania , to siła ciężkości wynosi:
A
1
G
=
A
h
h
1
3
1
a siła wyporu:
W
=
A
z
G
z
3
A
G
A
G
h
1
G
=
W
®
G
A
h
=
G
A
z
®
z
=
h
Z warunku równowagi wynika:
1
h
z
A
G
z
2
A
h
h
=
Ponieważ:
to ostatecznie:
G
2
A
z
z
=
h
1
G
z
3
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • enzymtests.keep.pl
  •