平板物体所受液体压力问题的探讨
2016-07-06张辉李应岐
数学学习与研究 2016年11期
张辉 李应岐
【摘要】探讨平行四边形平板和椭圆形平板所受液体压力的计算问题,给出了平行四边形平板绕对边平分线和椭圆形平板绕长(或短)轴旋转后所受液体压力与平放时大小相等结论.
【关键词】微元法;液体压力元素;液体压力;压强
【中图分类号】O172.2 【文献标识码】A
【基金项目】陕西省高等教育教学改革研究项目重点课题(编号:15BZ74)、火箭軍工程大学科学基金青年项目(编号: 2015QNJJ002)、火箭军工程大学教育教学理论研究青年项目(编号:EPGC2015010)资助
微元法是一元函数积分学中的核心思想和方法,是定积分的几何应用和物理应用的关键.水压力问题是定积分的物理应用中的难点.本文将研究平行四边形平板和椭圆形平板所受液体压力的计算问题.为方便起见,不妨设液体的密度为ρ.
一、平行四边形平板
假设有一两边长分别为AB=a和AD=b且∠BAD=β的平行四边形平板ABCD.
现将平板ABCD水平地放置在液体深为h(h>b2)处,如图1所示,则此平板上侧所受的液体压力大小为P=ρghabsinβ.
【参考文献】
[1]同济大学数学系.高等数学:下册[M].7版.北京:高等教育出版社.2014:274-276.