แรงดันน้ำกระทำต่อประตูเขื่อน

แรงดันน้ำกระทำต่อประตูเขื่อน
พิจารณา ประตูเขื่อนที่จมอยู่ในน้ำ ทำให้ขอบทั้งด้านบนและด้านล่างของประตูจมอยู่ในน้ำที่ระดับความลึก h และ H ตามลำดับกำหนดขนาดของประคูน้ำเป็น axb ตารางเมตร เราสามารถหาแรงในแนวระดับที่ทำกับประตูน้ำได้จากหลักการเดิม คือ

แรงดัน=ความดันเฉลี่ย x พื้นที่ประตูน้ำ

โดยความดันเฉลี่ยเกิดจากการนำความดันที่ความลึก h มาบวกกับความดันที่ความลึก H (เป็นความดันที่ขอบประตูบนและล่างของประตูน้ำ) แล้วนำมาหารสอง
F = PA
F = (Dgh+DgH)/2*ab
F = ½ Dgab (h+H)

จุดที่แรง F กระทำ คือ จุดเซนทรอยด์ ของสี่เหลี่ยมคางหมูซึ่งจะอยู่ต่ำกว่าจุดกึ่งกลางของประตูน้ำมาเล็กน้อย แต่เพื่อให้สะดวกในการคำนวณเราจะคิดว่าแรงดันกระทำอยู่ที่จุดกึ่งกลางของประตูน้ำพอดี
จะเห็นว่า การหาแรงดันน้ำอาจไม่จำเป็นต้องจำสูตรเลย แค่เข้าใจว่า

แรงดันน้ำ = ความดันเฉลี่ย x พื้นที่ในส่วนที่ตั้งกับแรง ก็สามารถหาแรงดันได้ทุกรูปแบบ