Величина силы гидростатического давления воды на вертикальную
прямоугольную стенку плотины равна
. Найдите величину силы
давления на нижнюю половину плотины.
Скрыть решение
Решение
Уровень воды у плотины
, ширина перекрытия
. Введем ось
,
направленную вертикально вниз с началом на поверхности воды.
Величина cилы, действующей на прямоугольную элементарную площадку
высотой
, шириной
, расположенную на глубине
, равна
или
,
. Построим график функции
прямую, выходящую из начала координат, и убедимся, что при
величина
представляет собой площадь прямоугольника
(см. рисунок). Поэтому сила, действующая на стенку плотины, равна
площади треугольника « высотой»
и длиной
основания
:
.
Величина силы, действующей на часть стенки, расположенную между дном
плотины и горизонтальным уровнем на расстоянии
от дна, равна
разности площадей треугольников:
.
Положим
. В этом случае
.
Ответ
Искомая величина силы давления
.