Parcie na powierzchnie płaską



Podobne dokumenty
Pomiar siły parcie na powierzchnie płaską

Rys. 1. Pływanie ciał - identyfikacja objętość części zanurzonej i objętości bryły parcia

Ćwiczenie laboratoryjne Parcie wody na stopę fundamentu

STEREOMETRIA CZYLI GEOMETRIA W 3 WYMIARACH

[ ] ρ m. Wykłady z Hydrauliki - dr inż. Paweł Zawadzki, KIWIS WYKŁAD WPROWADZENIE 1.1. Definicje wstępne

Oto przykłady przedmiotów, które są bryłami obrotowymi.

GEOMETRIA PRZESTRZENNA (STEREOMETRIA)

Fy=Fsinα NAPÓR CIECZY NA ŚCIANY PŁASKIE

I. Potęgi. Logarytmy. Funkcja wykładnicza.

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki w roku szkolnym 2018/2019 klasa 1 TLog

Graniastosłupy mają dwie podstawy, a ich ściany boczne mają kształt prostokątów.

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI 2016/2017 (zakres podstawowy) klasa 3abc

ZADANIA. PYTANIA I ZADANIA v ZADANIA za 2pkt.

PLANIMETRIA CZYLI GEOMETRIA PŁASZCZYZNY CZ. 3

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki w roku szkolnym 2018/2019 klasa 1 TŻiUG

Klasa 3.Graniastosłupy.

PROJEKT STOPY FUNDAMENTOWEJ

1. Potęgi. Logarytmy. Funkcja wykładnicza

Tok postępowania przy projektowaniu fundamentu bezpośredniego obciążonego mimośrodowo wg wytycznych PN-EN Eurokod 7

Tomasz Tobiasz PLAN WYNIKOWY (zakres podstawowy)

Ćwiczenie M-2 Pomiar przyśpieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego Cel ćwiczenia: II. Przyrządy: III. Literatura: IV. Wstęp. l Rys.

Okręgi i proste na płaszczyźnie

PF11- Dynamika bryły sztywnej.

Lista NR 6. Przedstaw obliczenia we wszystkich zadaniach.

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki w roku szkolnym 2018/2019 klasa 1 b BS

PRZEDMIOTOWE ZASADY OCENIANIA I WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI Klasa 3

Statyka płynów - zadania

KORESPONDENCYJNY KURS PRZYGOTOWAWCZY Z MATEMATYKI

PODSTAWY > Figury płaskie (1) KĄTY. Kąt składa się z ramion i wierzchołka. Jego wielkość jest mierzona w stopniach:

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki w roku szkolnym 2017/2018 klasa pierwsza Branżowa Szkoła

I POLA FIGUR zadania łatwe i średnie

FIGURY I PRZEKSZTAŁCENIA GEOMETRYCZNE

Czytanie wykresów to ważna umiejętność, jeden wykres zawiera więcej informacji, niż strona tekstu. Dlatego musisz umieć to robić.

Ciśnienie definiujemy jako stosunek siły parcia działającej na jednostkę powierzchni do wielkości tej powierzchni.

Ułamki i działania 20 h

Ć w i c z e n i e K 3

Parcie i odpór gruntu. oddziaływanie gruntu na konstrukcje oporowe

Projekt ciężkiego muru oporowego

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KLASY TRZECIEJ NA ROK SZKOLNY 2011/2012 DO PROGRAMU MATEMATYKA Z PLUSEM

Daniel Woźniak, XX Liceum Ogólnokształcące w Krakowie. Opiekun: Iwona Sitnik-Szumiec

Wzór Żurawskiego. Belka o przekroju kołowym. Składowe naprężenia stycznego można wyrazić następująco (np. [1,2]): T r 2 y ν ) (1) (2)

Załącznik D (EC 7) Przykład analitycznej metody obliczania oporu podłoża

Wymagania edukacyjne z matematyki dla klasy III gimnazjum

6. Notacja wykładnicza stosuje notację wykładniczą do przedstawiania bardzo dużych liczb

Mini tablice matematyczne. Figury geometryczne

STEREOMETRIA. Poziom podstawowy

Rachunek całkowy - całka oznaczona

mr1 Klasa betonu Klasa stali Otulina [cm] 4.00 Średnica prętów zbrojeniowych ściany φ 1 [mm] 12.0 Średnica prętów zbrojeniowych podstawy φ 2

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI GIMNAZJUM KLASA III Zgodnie z programem Matematyka z plusem

Stożkiem nazywamy bryłę obrotową, która powstała przez obrót trójkąta prostokątnego wokół jednej z jego przyprostokątnych.

MATEMATYKA - WYMAGANIA EDUKACYJNE NA POSZCZEGÓLNE OCENY

Kryteria oceniania z matematyki Klasa III poziom podstawowy

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z PRZEDMIOTU: KONSTRUKCJE BUDOWLANE klasa III Podstawa opracowania: PROGRAM NAUCZANIA DLA ZAWODU TECHNIK BUDOWNICTWA

WYMAGANIA EDUKACYJNE NIEZBĘDNE DO OTRZYMANIA PRZEZ UCZNIA POSZCZEGÓLNYCH ŚRÓDROCZNYCH I ROCZNYCH OCEN KLASYFIKACYJNYCH Z MATEMATYKI

11. Znajdż równanie prostej prostopadłej do prostej k i przechodzącej przez punkt A = (2;2).

PLANIMETRIA CZYLI GEOMETRIA PŁASZCZYZNY CZ. 1

Oddziaływania. Wszystkie oddziaływania są wzajemne jeżeli jedno ciało działa na drugie, to drugie ciało oddziałuje na pierwsze.

Agnieszka Kamińska, Dorota Ponczek. Matematyka na czasie Gimnazjum, klasa 3 Rozkład materiału i plan wynikowy

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki z zakresu klasy drugiej TECHNIKUM

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2015/16

Wymagania na poszczególne oceny szkolne z. matematyki. dla uczniów klasy IIIa i IIIb. Gimnazjum im. Jana Pawła II w Mętowie. w roku szkolnym 2015/2016

Matematyka do liceów i techników Szczegółowy rozkład materiału Zakres podstawowy

Pytania do spr / Własności figur (płaskich i przestrzennych) (waga: 0,5 lub 0,3)

Skrypt 24. Geometria analityczna: Opracowanie L5

OBLICZANIE PÓL I OBWODÓW FIGUR PŁASKICH

ZAGADNIENIA NA EGZAMIN POPRAWKOWY Z MATEMATYKI W KLASIE 3 ZASADNICZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ

Wyznaczanie modułu Younga metodą strzałki ugięcia

COMENIUS PROJEKT ROZWOJU SZKOŁY. Sezamie, otwórz się! - rozwijanie zdolności uczenia i myślenia uczniów.

PROBNY EGZAMIN GIMNAZJALNY

Zastosowania Równania Bernoullego - zadania

METODA RZUTÓW MONGE A (II CZ.)

Wymagania z matematyki na poszczególne oceny III klasy gimnazjum

Kryteria oceniania z matematyki Klasa III poziom rozszerzony

Przedmiotowe zasady oceniania i wymagania edukacyjne

FIZYKA klasa 1 Liceum Ogólnokształcącego (4 letniego)

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2014/15

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI dla uczniów klasy trzeciej gimnazjum na podstawie programu MATEMATYKA 2001

DZIAŁ 1. LICZBY I WYRAŻENIA ALGEBRAICZNE

3. FUNKCJA LINIOWA. gdzie ; ół,.

Informacje ogólne. Rys. 1. Rozkłady odkształceń, które mogą powstać w stanie granicznym nośności

KORESPONDENCYJNY KURS Z MATEMATYKI. PRACA KONTROLNA nr 1

Wymagania z matematyki na poszczególne stopnie szkolne w klasie trzeciej gimnazjum

Tematy: zadania tematyczne

ZESPÓŁ SZKÓŁ W OBRZYCKU

Materiały pomocnicze 5 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

XII. GEOMETRIA PRZESTRZENNA GRANIASTOSŁUPY

WYMAGANIA DLA LĄDOWISK SZPITALNYCH ODDZIAŁÓW RATUNKOWYCH

Badania modelowe przelewu mierniczego

W NACZYNIU WIRUJĄCYM WOKÓŁ OSI PIONOWEJ

Rozkład materiału KLASA I

MATEMATYKA. WYMAGANIA EDUKACYJNE KLASA I, II, III Bożena Tarnowiecka, Arkadiusz Wolski. KLASA I Wymagania

Projekt głębokości wbicia ścianki szczelnej stalowej i doboru profilu stalowego typu U dla uzyskanego maksymalnego momentu zginającego

Egzamin wstępny z Matematyki 1 lipca 2011 r.

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

Sponsorem wydruku schematu odpowiedzi jest wydawnictwo

ZADANIA MATURALNE STEREOMETRIA POZIOM PODSTAWOWY Opracowała mgr Danuta Brzezińska

Stereometria bryły. Wielościany. Wielościany foremne

Rodzaj/forma zadania. Max liczba pkt. zamknięte 1 1 p. poprawna odpowiedź. zamknięte 1 1 p. poprawne odpowiedzi. zamknięte 1 1 p. poprawne odpowiedzi

Rozkład materiału nauczania

Obliczanie i dobieranie ścianek szczelnych.

Transkrypt:

Parcie na powierzchnie płaską Jednostką parcia jest [N]. Wynika z tego, że parcie jest to siła. Powtórzmy, parcie jest to siła. Siła z jaką oddziaływuje ciecz na ścianki naczynia, w którym się znajduje. Znajomość wartości parcia jest nieodzownym elementem budownictwa wodnego, budownictwa ziemnego, budowy statków,... Metoda obliczania wartości parcia na powierzchnie płaskie różnie się od metody obliczania parcia na powierzchnie zakrzywione dlatego pomimo wspólnych podstaw fizycznych muszą być omawiane oddzielnie. Wartość parcia na powierzchnie płaskie można obliczyć z dwóch wzorów: pierwszy uniwersalny stosujemy do wszystkich rodzajów ścianek oraz szczegółowy, który dedykowany jest tylko do ścianek o kształcie prostokąta (przypominam, że każdy kwadrat jest prostokątem).. Wprowadzenie Wartość parcia na powierzchnie płaskie obliczamy ze wzoru: gdzie: P parcie [N], γ - ciężar właściwy cieczy [Nm -3 ], rt P= γ Fh s () F pole powierzchni ścianki, na którą działa parcie, h s zagłębienie środka ciężkości ścianki F (pionowo pod powierzchnią cieczy). W przypadku ścianek, których kształt jest kwadratem lub prostokątem możemy stosować wzór: P = γab () gdzie: b szerokość ścianki, A pole powierzchni wykresu parcia, wykres parcia jest graficznym przedstawieniem hydrostatycznego rozkładu ciśnienia w cieczy będącej wyłącznie pad działaniem siły ciężkości. iśnienie w dowolnym punkcie cieczy zależy od rodzaju cieczy j oraz zagłębienia punktu (pod powierzchnią wody) h. Przykładowe wykresy parcia na ściankę płaską przedstawiono na rys. a i b w układzie trójwymiarowym 3D i dwuwymiarowym D. W tym miejscu warto zwrócić uwagę na wyrażenie Ab [m 3 ] we zworze (). Jednostka wskazuje, że jest to objętość. Bryłę tą, która jest widoczna na rys. w układzie 3D ograniczają ścianka, na którą działa parcie oraz płaszczyzny tworzące i nazywamy bryłą parcia. W zagadnieniach praktycznych ważne jest nie tylko określenie wartości parcia ale także kierunku działania oraz punktu przyłożenia ponieważ parcie może wywoływać przesunięcie obiektów i moment obrotowy. Wzór na określenie punktu przyłożenia wypadkowej parcia: - w ściankach symetrycznych wystarczy określić przesunięcie w pionie h c =h s +η x, η x 0; ze względu na symetryczność ścianki przesunięcie punktu przyłożenia wypadkowej parcia względem osi pionowej wynosi η y =0:

Jξ hc = hs + (3) hsf gdzie: h s zagłębienie środka ciężkości, J ξ - moment bezwładności ścianki względem osi x (poziomej) przechodzącej przez środek ciężkości. Wzory na obliczanie momentów bezwładności zebrane są w tabelkach a i uzależnione są od kształtu ścianki. Rys. Wykres parcia na ściankę płaską w układzie 3D i D: a) pionową, b) nachyloną do poziomu pod kątem 45 - w przypadku ścianek niesymetrycznych obliczenia wymagają zarówno przesunięcia η x 0 jak i η y 0. Podsumowując, jeżeli ścianka na którą liczymy parcie ma kształt np. koła to korzystamy ze wzoru (), gdy prostokąta mamy wybór. Ponadto wykorzystując wzór () konieczne jest wykreślenie wykresu parcia podczas gdy w stosując wzór () należy określić głębokość zagłębienia środka ścianki z czym mogą być nieraz trudności.. Przykład Obliczyć parcie hydrostatyczne na ściankę boczną zapory (Rys. ). Dane:, H =m, e=m -szerokość zapory

H =m e=m Rys.. Przekrój przez budowlę hydrotechniczną Parcie hydrostatyczne na ściankę możemy obliczyć dwoma metodami. Metoda : H=m h s= (H-c)/+H H-c e=m Rys. 3. Schemat do metody P = γ Fh s Zagłębienie środka ciężkości ścianki na którą działa parcie h s. Słowo zagłębienie niesie w sobie informacje, że chodzi o odległość punktu znajdującego się pod powierzchnią wody a odległość ta liczona jest w pionie do zwierciadła (może też być pozorne zwierciadło wody).

Środek ciężkość figur symetrycznych znajduje się na przecięciu środków boków lub dwusiecznych kątów. W przypadku ścianek niesymetrycznych można korzystać z momentów bezwładności. W naszym przypadku (Rys. 3) - zagłębienie środka ciężkości ścianki h s = H+ ( H c) - pole powierzchni ścianki F = ( H c) e Po podstawieniu do wzoru otrzymujemy P=γ w( H c) e [ H+ ( H c)] Wartość wypadkowej parcia wynosi Metoda : P= 980 5,6 (+ 5,6) = 364336N 3, 6MN Rozpoczynamy od narysowania wykresu parcia. Wykres parcia na ściankę przedstawiono kolorem czerwonym na Rys.4. Przekrój przez bryłę parcia ma kształt trapezu, którego wymiary wynoszą: - długość podstawy a= H + H c - długość górnego boku b= H - wysokość h= H c Pole poweirzchni wykresu parcia wynosi zgodnie ze wzorem na pole powierzchni trapezu H+ H c+ H A= ( H c) H H=m H-c H +H-c Rys. 4. Wykres parcia na ściankę Po podstawieniu wartości liczbowych otrzymujemy P= 980 (+ 6 0,4+ ) (6 0,4) = 364336N 3, 6MN

Punkt przyłożenie wypadkowej parcia Metoda analityczna Dla ścianki o kształcie prostokąta moment bezwładności względem osi poziomej przechodzącej przez środek ciężkości: 3 3 5,6 J = bh ξ = Jξ 4,635 hc = hs + = 4,8+ = 4,85 m hf 4,8 5,6 Metoda graficzna s Rys. 3. Kierunek działania wypadkowej parcia 3. Odpowiedź Wartość parcia hydrostatycznego działającego na ściankę boczną zapory wynosi 3,6 MN. Punkt przyłożenie wypadkowej parcia znajduje się na głębokości 4,85 m, w połowie szerokości ścianki. Parcie działa prostopadle do ściany bocznej zapory. Literatura: Kubrak J.,998, Hydraulika techniczna, Wyd. SGGW, Warszawa, Podniesiński A., 958, Zbiór zadań z hydrauliki, PWN, Łódź. Katedra Inżynierii Wodnej, Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie rmksiazek@cyf-kr.edu.pl