3-Mavzu. Suyuqlikning yupqa devorga ta’sir etuvchi bosim kuchi. Egri devorga ta’sir etuvchi suyuqlik bosim kuchi. Arximed qonuni

3.2. Egri devorga ta’sir etuvchi suyuqlik bosim kuchi

Egri devorga ta’sir etuvchi suyuqlik bosim kuchi umumiy holda, uning bosim kuchining uchta tarkibiy qismini va uchta momentni aniqlanadi.

Egri devor shakldagi jismlar amalda, ko'pincha simmetriya tekisligiga ega bo’lgan silindrsimon yoki sharsimon yuzalar ko’rinishida uchraydi.
Bu holda bosim kuchini aniqlash koordinata o'qlari bo'ylab bosim kuchlarining tarkibiy qismlarini, so'ngra natijani aniqlashga qadar kamayadi.
Simmetriya tekislikiga perpendikulyar joylashgan silindrsimon AB yasovcisi bo'lgan silindrik idishdagi suyuqlikni ajratib olamiz (3.3- rasm) va ushbu idishdagi suyuqlik bosimining kuchini aniqlaymiz.
Idishning tarkibidan ABCD hajmning AD, CB tekisliklar va erkin sirtidagi bosimi Р_о bo’lgan – atmosfera havosi bilan chegaralangan suyuqlikni ajratib olaylik va uning muvozanati o’rganiladi. Ajratb olingan suyuqlik hajmiga ta'sir qiluvchi kuchlarni ko'rsatamiz vertikal va gorizontal yo'nalishda tanlangan suyuqlik hajmining muvozanat shartlarini ko'rib chiqamiz.

3.3- rasm. Gidrostatik bosimning egri sirtga ta’sirini o’rganishga oid chizma.

Ko'pincha simmetriyaning vertikal o'qiga ega bo'lgan silindrsimon sirtda harakat qiladigan kuchni aniqlash kerak. Ikkita variant mumkin. Birinchi variant - suyuqlik ichkaridan devorga ta'sir qiladi.
Ikkinchi variantga binoan - suyuqlik tashqi tomondan devorga ta'sir qiladi. Ushbu ikkala variantni ko'rib chiqamiz.
Dastlab silindrsimon yuzadagi A va B nuqtalardan o’tuvch AD va CB vertical tomonlari hamda uning tepa qismi atmosfera bilan chegaralangan suyuqlik hajmini ajratib olamiz. Ushbu AD va CB yuzalar ABCD hajmning muvozanatini ta’minlaydi.
Ushbu hajmning vertikal va gorizontal yo'nalishlardagi muvozanat shartlarini ko'rib chiqamiz.
Agar suyuqlikning AB yuzasi F kuch bilan ta’sir qilsa, xuddi shuningdek ajratib olingan suyuqlik hajmi tomoniga ham shu kuch bilan ta’sir etadi. Bu F kuchni AB yuzaga perpendikulyar bo'lgan gorizontal F_z va vertikal F_v tashkil etuvchilarga ajratamiz.
ABCD hajmning vertikal yo'nalishdagi muvozanat sharti quyidagicha:
; (3.8)
bu yerda: P_o - tashqi bosim,
S_z - AB sirtning gorizontal proektsiyasiyadagi yuzasi,
G – ajratib olingan suyuqlik hajmining og'irligi.
Ajratib olingan suyuqlik hajmining AD va CE tomonlariga ta’sir etuvchi kuchlar o'zaro bir-birini muvozanatlashishini hisobga olib, BE yzua bilan AB yuzalarga ta’sir etuvchi kuchlarni aniqlaymiz. Gorizantal tekislik uchun muvozanat shartiga binoan quyidagini yozamiz:
_(3.9)
bu yerda, h_c - AB sirtining og'irlik markazining chuqurligi.
F_z va F_v kuchlar ma’lum bo’lganda, silindrsimon yuzaga ta’sir etuvchi umumiy F kuchni aniqlaymiz.
(3.10)