Bài tập thủy lực - Số 5

Phần Thủy tĩnh học - Áp lực chất lỏng lên thành phẳng và thành cong

Bài 5.1

          Một cửa chắn ngăn một kênh dẫn nước, cửa chắn ở trạng thái đóng nằm nghiêng 1 góc α=45^o so với phương ngang và được cố định một đầu bởi bản lề O phía trên mực nước (hình 5.1). Xác định lực cần tác lên dây kéo để mở cửa. Biết cửa chắn rộng b=2m, độ sâu của nước trước và sau cửa chắn H₁=2,5m và H₂=1,5m. Bản lề nằm cao hơn mực nước một đoạn H₃=1m.

Bỏ qua khối lượng tấm ván và ma sát tại bản lề.
          Đáp số: T = 58,5 kN.

Hình 5.1

Bài 5.2

          Téc chứa dầu hình trụ, nằm ngang (hình 5.2). Áp kế chỉ giá trị áp suất dư của hơi trên mặt thoáng. Xác định áp lực lên bề thành AB và tọa độ tâm áp. Biết D=2,3m; H=2,4m; ρ=0,72×10³ kg/m³; p_M= 1,5×10⁵N/m²; g≈10 m/s².

          Đáp số: F = 6,041×10⁵N; h_D =1,53m.

Hình 5.2

Bài 5.3

          Bể chứa nước bằng thép hình bán cầu đường kính R=1m, được đặt nằm úp lên mặt phẳng ngang A-A, bể nước nặng m=225 kg. Người ta đổ nước vào bình thông qua ống dẫn như hình vẽ. Xác định độ cao z để bể chứa bị nhấc khỏi mặt phẳng ngang A-A.

          Đáp số: z ≥ 0,74m.

Hình 5.3

Bài 5.4

          Bể chứa dầu (ρ=950 kg/m³) có ống xả đường kính d = 0,4m ở độ sâu H (hình 5.4). Ống được khóa bởi van chẹn có khối lượng G=29,4 N. Van chẹn gắn liền với tay đòn. Tính lực F cần tác dụng lên cánh tay đòn để mở van chẹn. Biết H=3,5m; a=0,55m ; b=1,3m; α=30^o.

Đáp số: F ≥ 1133 N;

Hình 5.4

Tổng hợp Bài tập thủy lực