水門に作用する静水圧力の計算
密度一定の液体に沈んだ鉛直長方形面について、ゲージ圧による合力と圧力中心を求めます。
計算結果
結果
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計算手順
手順を1つずつ、またはまとめて表示できます。現在の入力値を使った計算手順です。
計算方法
垂直方向の長方形に線形ゲージ・圧力分布 p=ρgy を積分する。結果として得られる重心は面積重心時の圧力に等しくなり、重心重心は重心の2次モーメントに続く。
F=ρgA ȳ; y_cp=ȳ+I_G/(A ȳ); I_G=b h³/12
計算例
幅1.5 m、高さ2 mの長方形で、その上部が水中の自由曲面と標準重力で一致するため、力は29,419.95 Nとなり、表面の下に1.333333 mが作用する。
前提条件と入力上の注意
定常密度の静的な液体、垂直面の長方形、自由表面に対するゲージ圧。基準側には、同じ外圧が仮定される。高さと幅は正でなければならず、深さは非負である。波数、加速度、層別化、傾斜/カーブ面、漏出、構造反応、ゲートウェイト、シール、摩擦、動的負荷、および安全設計は除外されます。
参考資料： USACE HEC-RAS: 静水圧力
単位の定義
ユニットの選択は言語に依存しない。各セレクターには、物理量の単位しか含まれていない。計算では、内部で定義されたベースユニットを使用する。
23の長さの定義から、明示的にラベル付けされた地域測定を含める。面積変換は長さ因子を二乗する。幾何体積は立方体である。
地域的な対策は、名前が似ているだけでは、交換できない。これは文書に記載された選択であり、すべての歴史的な単位を含むという主張ではない。
このツールの使い方
自分の値を入力できますか？
はい。入力例をご自身の値に変更してください。結果・計算手順・表・対応する図が入力に応じて更新されます。空欄や無効な値がある場合は結果を消去し、不足した入力を自動的に例の値で補うことはありません。
結果は厳密ですか？
浮動小数点演算を使用し、表示時に丸めています。計算式・前提条件・記載されたデータ精度を確認して結果を解釈してください。
入力内容は送信されますか？
計算はブラウザー内で行います。アカウント・ファイルのアップロード・外部AIサービスは不要です。ページを再読み込みすると入力値は保持されません。
表面圧力とゲージ圧を分け、水深による圧力増加、絶対圧、水平面の小領域に働く追加の力を求めます。
物体の重力と排除流体の浮力を比較します。排除体積を直接指定するか、一様な物体の浮上・沈下・中性浮力を判定します。
圧力をSIなどの一般的な単位で換算し、指定基準圧力で絶対圧・ゲージ圧を区別します。同じ条件で測定値リストも換算できます。
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