Щит перекрывающий канал расположен под углом α к горизонту и закреплен шарнирно к опоре над водой

Сила Р давления жидкости на плоскую стенку равна произведению гидростатического давления pc в центре тяжести стенки на смоченную площадь стенки ω:
Р = рсω = ρghcω,
где hc – глубина погружения центра тяжести смоченной площади щита.
Сила давления воды со стороны верхнего бьефа
Р1=ρgH12bH1sinα=ρgbH122sin35o=1000∙9,8∙5∙522∙0,574=1,067∙106 Н,
а со стороны нижнего бьефа
Р2=ρgH22bH2sinα=ρgbH222sin35o=1000∙9,8∙5∙322∙0,574=0,384∙106 Н.
Найдем точки приложения сил давления Р1 и Р2 по формуле [1]:
ld=lc+Jcωlc,
где Jc – момент инерции смоченной площади щита относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести этой площади;
lc и ld - расстояния от центра тяжести и центра давления до линии пересечения щита со свободной поверхностью воды.
Для щита прямоугольной формы с учетом наклона со стороны верхнего бьефа:
lc1=H12sinα,
J1=bH1312sinα,
ω1=bH1sinα,
ld1=23H1sinα.
А со стороны нижнего бьефа:
lc2=H22sinα,
J2=bH2312sinα,
ω1=bH2sinα,
ld2=23H2sinα.
Найдем расстояния от центров приложения сил давления до шарнира 0:
l1=23H1sinα+H3sinα=235sin35o+2sin35o=9,29 м;
l2=23H2sinα+Н1+H3-Н2sinα=235sin35o+5+2-3sin35o=12,78 м;
Величину плеча действия силы Т определим как
l3=H1+H3tgα=5+2tg35o=10,0 м.
Составим уравнение моментов сил Р1, Р2 и Т относительно шарнира:
Тl3 – P1l1 +P2l2 = 0.
Отсюда найдем усилие Т:
Т=Р1l1-P2l2 l3=1,067∙106∙9,29-0,384∙106∙12,7810=500490 H≈500,5 кН