Question

我国研制的高压万能水切割机以神奇的水刀切割功能．在国际机床展览会上引起轰动．这种“水刀”是将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”，对切割表面产生Pa的压强．工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体．

下表是某高压水切割机的部分技术参数：

型  号	压强   （MPa）	喷嘴横截面积     （m2）	排量 （L／min）	油泵电机功率     （kw）
2230	300	5×	2.7	22.5

    提示：，．

（1）高速水流为什么能切割坚硬的物体?

（2）根据上表技术参数，高压水切割机工作时水流对切割面的压力为多大?在计算过程中，用到了什么近似条件?

（3）高压水切割机的切割效率是多少?

Answer 1

（1）高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的动能．

（2）由表可知，对切割表面产生的压强

喷出水流的横截面积

由得，

近似条件：水从喷嘴喷出后，不考虑横截面积变化．

（3）由排量的物理含义知：

所以喷射的速度

水刀的有效功率：

切割效率：