7.5
La pressione idrostatica deriva dal peso del fluido a riposo e aumenta proporzionalmente alla profondità.
Per una superficie orizzontale sommersa a una profondità fissa, la pressione è costante e corrisponde al prodotto della densità del fluido, dell'accelerazione dovuta alla gravità e della profondità.
Ma per una superficie verticale come la faccia di una diga, ogni punto si trova a una profondità diversa, causando un aumento della pressione con la profondità e creando una distribuzione delle forze non uniforme.
Per calcolare la forza idrostatica totale da questa pressione variabile, la sezione sommersa viene suddivisa in sottili strisce orizzontali. Ogni striscia si trova a una profondità specifica e ha un'area pari alla sua larghezza moltiplicata per un piccolo spessore verticale.
La pressione su ciascuna striscia è uguale alla densità di peso del fluido moltipitata per la sua profondità sotto la superficie, e la forza su quella striscia è uguale alla pressione moltiplicata per l'area.
La somma di queste forze su tutte le strisce approssima la forza totale usando una somma di Riemann. Quando lo spessore della striscia si avvicina a zero, la somma diventa un integrale definito.
Questo integrale esprime la forza idrostatica totale come pressione moltiplicata per la funzione di larghezza, integrata sulla profondità sommersa.
Questo metodo è essenziale nell'ingegneria civile per progettare strutture di contenimento efficienti.
La forza idrostatica è la forza totale esercitata da un fluido in quiete su una superficie. Per una superficie orizzontale immersa a profondità costan…
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