На боковой стенке резервуара (рис. 3.38), наклоненной к горизонту на угол а = 60", имеется люк, который перекрывается круглой крышкой диаметром d = 0,8 м. определить силу гидростатического давления и центр давления воды на крышку люка, если а = 1,0 м, избыточное давление в резервуаре - 8 кпа.

Для решения задачи сначала определим высоту воды над крышкой люка.
Мы знаем, что избыточное давление в резервуаре составляет 8 кПа (8000 Па). Для преобразования горизонтального давления в вертикальное находим разность высот воды над уровнем крышки люка.

Используем формулу для гидростатического давления:
p = ρ * g * h
где p - давление, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота столба жидкости над точкой.

У нас дано избыточное давление и угол наклона а стенки. Мы можем использовать формулу для вертикального давления на стенку резервуара и конечной глубины жидкости:
p2 = p1 + ρ * g * h
где p1 - атмосферное давление, p2 - давление на глубине h.

Используем формулу для вычисления высоты h:
h = (p2 - p1) / (ρ * g)

Рассчитаем сначала плотность жидкости:
Мы не знаем, о какой жидкости идет речь, но допустим, что это вода. Плотность воды при 20 °С составляет около 1000 кг/м³.

Теперь рассчитаем высоту h:
h = (8000 Па - p1) / (1000 кг/м³ * 9,8 м/с²)
h = (8000 Па - p1) / 9800 Па·м/кг

Обратите внимание, что атмосферное давление p1 обычно принимается равным 101325 Па.

Теперь мы можем определить гидростатическое давление:
p = ρ * g * h
p = 1000 кг/м³ * 9,8 м/с² * h

Ответим на задачу:
Сила гидростатического давления определяется как произведение давления на площадь:
F = p * A
где F - сила, p - давление, A - площадь.

Мы знаем, что диаметр круглой крышки люка равен 0,8 м. Найдем радиус:
r = d / 2
r = 0,8 м / 2
r = 0,4 м

Теперь можем найти площадь крышки:
A = π * r²
A = 3,14 * (0,4 м)²

Теперь можем найти силу гидростатического давления:
F = p * A

Центр давления определяется как центр тяжести площади под действием силы давления. Для круглой площади находится на расстоянии R/4 от центра круга, где R - радиус круга (в нашем случае R = 0,4 м).

Таким образом, ответ на задачу будет содержать следующие результаты:
- Сила гидростатического давления на крышку люка: F = p * A, где p - гидростатическое давление, A - площадь крышки.
- Центр давления воды на крышку люка будет находиться на расстоянии R/4 от центра круга, где R - радиус крышки.

Все вычисления можно провести, заменив числовые значения и решив арифметическую задачу.