28
dS S
S
;
S
z
St
dS
z
C
Ox
S
)
(
(4.5)
bunda,
S t
Ox
— tekis shaklning 0x o‘qqa nisbatan statik momenti;
z
C
— shaklning og‘irlik markazi koordinatasi.
(4.5) ifodani hisobga olib, (4.4) ifodani quyidagicha yozish mumkin:
(4.6)
yoki
z
h
C
C
sin
(4.7)
bo‘lganligi uchun
S
h
S
Р
Р
C
а
А
(4.8)
yoki
(4.9)
bunda,
h
C
- og‘irlik markazi chuqurligi.
(4.8) ifodani quyidagicha ifodalash mumkin:
R
A
= R
a
+ R
(4.10)
bunda,
R
a
- atmosfera bosimi ta’siri ostidagi gidrostatik bosim kuchi.
R
a
= r
a
S
(4.11)
bunda,
R
- atmosfera bosimidan yuqori bo‘lgan (og‘irlik) bosim hisobiga paydo bo‘ladigan
gidrostatik bosim kuchi.
R =
hS S = rS S
(4.12)
Shunday qilib,
xulosa qilish mumkinki, gidrostatik bosim kuchi ta’sir etayotgan
shakl yuzasi kattaligini shu shakl og‘irlik markaziga ta’sir
etuvchi gidrostatik bosim
kattaligiga ko‘paytmasiga teng.
Endi bu kuchning qo‘yilish nuqtasini aniqlaymiz:
Yuqorida ta’kidlanganidek,
R
A
– to‘liq gidrostatik bosim kuchi R
a
va
R kuchlar
yig‘indisiga teng.
4.2-rasm.
Gidrostatik bosim kuchi markazi
C
A
C
a
А
p
S
S
h
p
Р
)
(
)
(
29
Ra
- gidrostatik bosim kuchining qo‘yilish nuqtasi shaklning og‘irlik markazi bilan
ustma-ust tushadi.
R
kuchniki esa, undan pastda, aytaylik,
D
nuqtada bo‘ladi.
R
A
kuchning
qo‘yilish nuqtasi esa bu ikkalasining o‘rtasida bo‘ladi (4.2-rasm).
Bu
D
nuqtani topish uchun R
a
va R kuchlarni geometrik yig‘indisini topamiz.
Shundan keyin
D
A
nuqtani topishga imkoniyat yaraladi.
Buning uchun quyidagi
qoidadan foydalanamiz.
pds
kuchlarning
0
x
o‘qqa nisbatan momentlar yig‘indisi
R
kuchning shu o‘qqa nisbatan momentlar yig‘indisiga teng. Demak,
D
S
Pz
z
pdS
(4.13)
deb yozish mumkin yoki
hdS z
h S z
C
S
D
(4.14)
To‘liq ifodalasak,
(4.15)
bundan,
ox
x
C
s
D
St
I
Sz
dS
z
z
0
2
(4.16)
Bunda
0x
o‘qqa nisbatan tekis shakl inersiya momenti
I
z dS
x
S
0
2
(4.17)
S t
S z
ox
C
(2.18)
Tekis shaklning statik momenti (4.16) ifodani quyidagicha ifodalash mumkin:
C
C
C
C
C
C
x
x
D
Sz
I
z
Sz
Sz
I
St
I
z
2
0
0
(4.19)
yoki
C
C
x
C
Sz
I
St
I
e
0
(4.20)
bunda,
ye
–
ekssentrisitet deyiladi
.
Kuchning qo‘yilish koordinatasi quyidagi ko‘rinishga ega:
(4.21)
Buning uchun
OA
ko‘rinishdagi
b
kenglikka ega bo‘lgan shaklni qabul qilamiz (4.3,
a-rasm). Bunda atmosfera bosimi hisobiga paydo bo‘ladigan gidrostatik bosim kuchini
hisobga olmasak, faqat og‘irlik hisobiga ta’sir etuvchi gidrostatik bosim kuchini qarashga
to‘g‘ri keladi. Ixtiyoriy
m
chuqurlikda
r =
h
(4.22)
bosim mavjud bo‘ladi.
30
4.3-rasm. To‘g‘ri burchakli vertikal sirti tekis jismga bir tomonlama
gidrostatik bosim ta’siri
0
nuqtada esa bu bosim
r = 0
(4.23)
ga teng bo’ladi.
h
chuqurlikda esa
p
h
1
(4.24)
ga teng bo‘ladi.
h
1
kattalikni
OA
devorga tik yo‘nalishda qo‘ysak (4.3, b-rasm),
V
nuqta
paydo
bo‘ladi, buni
O
nuqta bilan tutashtirsak,
OAV
uchburchak paydo bo‘ladi. Natijada olingan
bu uchburchak gidrostatik bosim epyurasi deb ataladi. Bu epyura gidrostatik bosimning
chuqurlik o‘zgarishi bilan o‘zgarishini ko‘rsatadi.
4.4-rasm. To‘g‘ri burchakli tekis shakllarning bosim epyurasi
a) vertikal shakl; b) qiya shakl.
Shu uchburchak yuzasini
b
kenglikka ko‘paytmasi bizga R kuch kattaligini beradi.
b
h
b
P
2
1
2
1
(4.25)
R kuch OA
devorga tik yo‘nalgan bo‘lib, gidrostatik bosim epyurasi og‘irlik
markazidan o‘tadi. Agar to‘siqning ikkala tomonida suyuqlik mavjud bo‘lsa, gidrostatik
bosimlar
farqi aniqlanib, ularning og‘irlik markazidan gidrostatik bosim kuchining teng
ta’sir etuvchisi o‘tadi. 4.4-rasmda OAMN trapetsiyaning og‘irlik markazidan o‘tadi.