Question

【题目】超高压水切割又称“水刀”，它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108～109Pa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技术参数：（1Mpa=106Pa）求：

型号	电源	压强p（MPa）	喷嘴横截面 S（m2）	流量 Q（m3/s）
2230	交流	300	5×10﹣8	4.5×10﹣5

（1）若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，求高压水流对切割面的压力大小．

（2）求高压水从喷嘴喷出时的速度v的大小．

Answer 1

【答案】（1）15N （2） 800m/s

【解析】

（1）知道压强和受力面积，根据公式F＝pS即可求出压力；

（2）表中“流量4×10-5m3/s”表示每秒钟从喷嘴中喷出水的体积为4×10-5m3；知道喷嘴横截面积，可以根据v＝计算出水流的速度．

(1)根据p＝得压力：F＝pS＝300×106Pa×5×108m2＝15N；

(2)表中“流量Q＝4×105m3/s”表示每秒钟从喷嘴中喷出水的体积为4×105m3;又知喷嘴的横截面积为S＝5×108m2；可以根据计算出每秒种从喷嘴喷出水的长度，即水流的速度v；v＝＝800m/s；

答：(1)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，高压水流对切割面的压力大小为15N；(2)求高压水从喷嘴喷出时的速度v的大小为800m/s.