BÀI TẬP LỚN THỦY LỰC ( Trường ĐH Kiến Trúc Tp.HCM ) docx

Trường ĐH Kiến Trúc Tp.HCM Bài tập lớn THỦY CỰC
C
1
C
2
G
2=380 kG
z
2
0,511m
G
1=1510 kG
R=1m
2,06m
1,333m
GVHD : Lê Văn Thông Trang: 1
BÀI TẬP LỚN THỦY LỰC
o0o
Đề Bài :
Bài 9 : (Tờ No3) Một phao xi lanh bán kính R=0,3 m dùng để ngăn một lớp dầu có độ sâu 0,3 m
.Đỉnh của phao trùng với mặt thống của dầu . Tính áp lực ngang và áp lực đứng tác dụng lên 1 đơn
vị dài của phao . Xác định vị trí đường tác dụng của áp lực ngang và áp lực đứng do dầu tác dụng
lên phao.



Bài Làm
Ap dụng bài tốn áp lực tác dụng vào thành cong có đường sinh // 1 trục :
- Ta có : Trục Y // đường sinh
=> Ap lực tác dụng theo phương dọc phao N
y

= 0
* Áp lực nước tác dụng theo phương đứng Oz :
-Xác định trọng tâm của thành cong
theo phương đứng : C
1
Chiếu mặt cong lên mặt phẳng theo phương
vng góc trục z .
Ta có như hình vẽ :
 C
1
cách mặt thống 0,15m theo phương z
 C
1
trùng với trung điểm của 1 đơn vị dài
theo phương y
-Xác định trị số N
z
: có
d
γ
=0,8.
n
γ
=7848 N/m
3
(z hướng lên trên,N
z
tác dụng xuống)
N
z

= -
d
γ
. R
2
.(0,7
π
+0,8) =
= - 7848.0.3
2.
(0,7
π
+0,8)
=> N
z
= -2648,7 N
* Áp lực dầu tác dụng theo phương ngang 0x :
-Xác định trọng tâm tương tự như trên :
-Xác định trị số áp lực ngang :
0,3m
Z
X
R =0,3m
O
Dầu
Nước
?=0,8
0,6 m
C
2

1 đơn vò dài
X
Y
0,3 m
C
1
1 đơn vò dài
Z
Y
Trường ĐH Kiến Trúc Tp.HCM Bài tập lớn THỦY CỰC
GVHD : Lê Văn Thông Trang: 2
N
x
=
∫
dN
x
=
d
γ
.h
cx
.A
x
Ta có : A
x
= 0,3.1=0,3m
2

h

cx
=0,15 m
=> N
x
= 7848 .0,15 .0,3=353,16 N
* Tổng lực tác dụng vào phao :
N =
2 2 2
X y z
N N N+ +
=
2 2
(353,16) 0 (151,5)+ +
=384,3 N
* Xác đònh đường tác dụng của áp lực ngang N
x
và áp lực đứng N
z
:
tg
Nz
Nx
=
151,5
353,16
=0,429

=>
α
= 65

0

Bài 1 : (Tờ No4) Một phao hình trụ bán kính R=1m ,cao H=1,333 m và trọng lượng G
1
=1510 kG
nổi trong nước. Trọng tâm C
1
của phao cách đáy một khoảng z
1
=0,511 m .Đặt thêm lên đáy trên của
phao một tải trọng phụ G
2
=380 kG và trọng tâm C
2
của nó nằm trên trục nổi . Tính độ cao thối thiểu
z
2
của C
2
để cho cả hệ thống phao và tải trọng phụ vẫn căn bằng ổn đònh.




C
1
C
2
G
2

h
z
2
z
1
G
1
H
R=1m
Z
X
O
R =0,3m
Dầu
Nước
0
65
Trường ĐH Kiến Trúc Tp.HCM Bài tập lớn THỦY CỰC
GVHD : Lê Văn Thông Trang: 3

Bài Làm
Ta có :

Để vật nổi trong nước theo chiều đứng ta có :
3 3 3
9,81.10 / 918 /
n
N m kG m
ρ
= =

1 2
. . .
g n
V G G h A
ρ ρ
= + =
+ A=
2
.R
π
=> h =
1 2
2 2
1510 380
2,06
918. . 918. .1
G G
m
R
π π
+ +
= =
Xác đònh trọng tâm đẩy nổi D :

Z
D
= h/2 =2,06/2 = 1,03 m
Để phao cân bằng ổn đònh :
Z

C
< Z
D
= 1,03 m

Chọn Z
C
= 1m
e = 1,03 – 1 = 0,03 m
- Chọn trục chuẩn tại trọng tâm C
2
:

=> Z
C
= (J
x1

+ (Z
2
)
2
. 1,333.2) + J
x2


=> Z
2
=
1 2

1,333.2
X X
Zc J J− −
=1,532 m






C
1
C
2
G
2=380 kG
z
2
0,511m
G
1=1510 kG
R=1m
2,06m
1,333m