可変幅の平板上の流体圧力

幅の異なる平板を流体に沈めると、流体がプレートに圧力をかけます。

プレート上の圧力分布は、プレートの微分面積ストリップに作用する力を決定することによって計算できます。

力の大きさは、圧力と微分面積の積に等しく、圧力は流体中のストリップの深さに比例します。

力方程式に圧力を代入して積分すると、合力が得られます。

プレートの重心の深さで積分面積を表すと、プレート面積とその重心の圧力の積として合力が得られます。これは、圧力分布の下の体積に相当します。

合力の作用線は、このボリュームの重心を通過し、圧力の中心でプレートと交差します。

このような場合、プレートの重心はプレートの圧力の中心と常に一致するとは限りません。