Flüssigkeitsdruck über einer flachen Platte mit konstanter Breite

Wenn ein Körper in Wasser getaucht wird, erfährt er einen Druck, der senkrecht zu seiner Oberfläche wirkt und über seine Fläche verteilt ist.

Für eine bessere strukturelle Bemessung ist es wichtig, die Größe und Position der resultierenden Kraft zu bestimmen, die auf die Oberfläche wirkt.

Stellen Sie sich eine rechteckige Platte mit konstanter Breite vor, die in Wasser getaucht ist. Da der Druck mit der Tiefe zunimmt, ergibt sich eine trapezförmige Druckverteilung, die von der Ober- zur Unterkante linear variiert.

Die resultierende Kraft auf diese Platte ist auf das trapezförmige Volumen des Wassers mit spezifischem Gewicht zurückzuführen. Die Wirkungslinie der resultierenden Kraft verläuft durch den Schwerpunkt dieses Volumens.

Der Punkt, an dem diese Linie die Platte kreuzt, wird als Druckzentrum bezeichnet.

Durch die konstante Breite der Platte kann die Lastverteilung in zwei Dimensionen dargestellt werden.

Die resultierende Kraft, die auf die gesamte Platte wirkt, kann als Produkt aus der trapezförmigen Fläche und der Breite der Platte ausgedrückt werden.