平面静水总压力试验.DOCVIP

第二节 平面静水总压力实验 一、实验目的 1．测定矩形平面上的静水总压力； 2．验证水静压力理论的正确性。 二、实验原理 作用在任意形状平面上的静水总压力等于该平面形心点的压强与平面面积A的乘积。即。矩形平面上的静水总压力等于压强分布体的体积。即P=V=Ω×b。 对于三角形分布见图3.2.1 -1： 对于梯形分布见图3.2.1-2： 由力矩平衡： 式中 图3.2.1 三、实验装置 实验设备及各部分名称见图3.2.4。 图3.2.4 平面静水总压力实验装置 四、实验步骤 1．熟悉仪器，记录有关常数； 2．用底脚螺丝调平，使水准泡居中，调平衡锤使平衡杆处于水平状态； 3．打开进水阀门K2，放水进入水箱，待水流上升到一定的高度，关闭K2； 4．加砝码到水平盘上，使平衡杆恢复到水平状态；若不平，则加水或放水直至平衡杆水平； 5．将砝码的重量记下，并记录水位的刻度数； 6．根据公式，计算受力面积和静水总压力作用点至底部距离及作用点至支点的垂直距离L1； 7．根据力矩平衡公式，求出静水总压力P ； 8．重复步骤4~8，水位读数在100 ㎜以下做三次，100 ㎜以上做三次。 五、实验数据记录及处理 1. 有关常数 （1）天平臂距离： L0= cm； （2）扇形体垂直距离：L= m； （3）扇形体宽度： b= cm； （4）当地重力加速度：g=9.8m/s2； 2. 数据记录表 表3.2.1 压强分布形式 次数 水位读数 H(cm) 砝码质量 m(g) 三角形分布形式 1 2 3 梯形分布 1 2 3 3．实验数据处理表 表3.2.2 压强分布形式 次数 作用点距底部距离 作用力距支点垂直距离 实测力矩 实测静水总压力 理论静水总压力 相对值 e cm L1 cm cm N P理 N 三角形分布 1 2 3 梯形分布 1 2 3 六、注意事项 1．要仔细观察砝码所标的克数； 2．加水或放水要注意平衡杆所处的状态。 七、实验讨论 1.实验中，扇形体的其他侧面所受到的压力是否对实验精度产生影响? 2.注水深度在100mm以上时，作用在平面上的压强分布图是什么形状? 3.影响本实验精度的原因是什么