Question

【題目】超高壓水切割又稱“水刀”，它是將普通水經過多級增壓后，通過一個極細的噴嘴噴出一道高速“水箭”，對切割表面產生108～109Pa的壓強．工業(yè)上常用來切割大理石、鋼板等堅硬物體．下表是某高壓水切割機的技術參數：（1Mpa=106Pa）求：

型號	電源	壓強p（MPa）	噴嘴橫截面 S（m2）	流量 Q（m3/s）
2230	交流	300	5×10﹣8	4.5×10﹣5

（1）若不考慮水從噴嘴噴出后橫截面積的變化，求高壓水流對切割面的壓力大小．

（2）求高壓水從噴嘴噴出時的速度v的大�。�

Answer 1

【答案】（1）15N （2） 800m/s

【解析】

（1）知道壓強和受力面積，根據公式F＝pS即可求出壓力；

（2）表中“流量4×10-5m3/s”表示每秒鐘從噴嘴中噴出水的體積為4×10-5m3；知道噴嘴橫截面積，可以根據v＝計算出水流的速度．

(1)根據p＝得壓力：F＝pS＝300×106Pa×5×108m2＝15N；

(2)表中“流量Q＝4×105m3/s”表示每秒鐘從噴嘴中噴出水的體積為4×105m3;又知噴嘴的橫截面積為S＝5×108m2；可以根據計算出每秒種從噴嘴噴出水的長度，即水流的速度v；v＝＝800m/s；

答：(1)若不考慮水從噴嘴噴出后橫截面積的變化，高壓水流對切割面的壓力大小為15N；(2)求高壓水從噴嘴噴出時的速度v的大小為800m/s.