5 (82)

2. PARCIE

Parciem hydrostatycznym nazywamy siłę powierzchniową, jaką wywiera ciecz w stanie spoczynku na dowolnie zorientowaną w przestrzeni powierzchnię.

Parcie cieczy, jako wypadkowa parć elementarnych prostopadłych do elementów płaszczyzny, skierowane jest normalnie do rozpatrywanej płaszczyzny. a) WYKRESY PARCIA

Wykres parcia pionowego, wykonuje się zgodnie ze wzorem JJzdA, - V_z w następujący sposób:

-    od dołu jest on ograniczony powierzchnią, dla której oblicza się parcie, od góry wykres jest ograniczony swobodnym zwierciadłem cieczy,

-    powierzchnie boczne wyznaczają pionowe wyprowadzone z punktów skrajnych 1 i 2 rozważanej powierzchni.

Porównując wzory P_x = yJJzdA_x (1), P. = yfjzc//l. można zauważyć, że składową poziomą

A    A,

parcia można również wyznaczyć za pomocą wykresu. W celu sporządzenia wykresu parcia poziomego dokonuje się rzutu elementarnej powierzchni dA na rzutnię pionową a-a. Dla uzyskania objętości należy odłożyć zagłębienie z środka elementu dA prostopadle do dA_x. Elementarna objętość wykresu wynosi więc dV_x = zdA_x.

Całka ze wzoai (1) jest równa objętości bryły wykresu parcia poziomego, która w przypadku rozważanej powierzchni 1-2 jest graniastosłupem prostym o podstawie trapezu. Strzałki na wykresie wskazują kierunek działania siły.

Parcie poziome P_x jest więc równe P_x = yz_sA_x = yV_x

Rozpatrując dowolną powierzchnię złożoną z elementów prosto- i krzywoliniowych, przy obliczaniu parcia wypadkowego należy podzielić tę powierzchnię na części , dla których sporządza się oddzielne wykresy składowych parcia poziomego i pionowego. Przy złożeniu wykresów cząstkowych dokonuje się redukcji wykresów identycznych lecz o przeciwnych znakach.

Przy obliczaniu sił parcia oraz sporządzaniu wykresów należy uwzględniać ewentualne różnice gęstości cieczy działających na różne elementy lub różne strony rozpatrywanej powierzchni.

Parcie na krzywą powierzchnię można przedstawić jako sumę geometryczną wektorów parć składowych.

Obliczenie parcia sprowadza się do znalezienia składowych tej siły na kierunku osi współrzędnych układu.

Składowe parcia całkowitego są równe: P_x = y\\idA_r , P' = r^zdA.

A    A

Korzystając z wykresów parcia można powyższe równania zapisać w prostszej formie: