随着我国经济的快速发展,生态环境保护的重要性日渐凸显。(1)如图甲所示,环保人员在一次检查时发现,有一根排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平放置,管道满管径工作,管口中心离水面的高度为h,环保人员测量出管口直径为D,污水从管口落到水面的水平位移为x,重力加速度为g。请根据以上数据估测该管道的排污量Q。(流量为单位时间内流体通过某横截面的体积,流量 , S为横截面的面积,v为液体的流动速度)
(2)高压清洗是世界公认最科学、经济、环保的清洁方式之一。如图乙所示为某高压水枪工作时的情境。若该高压水枪正常工作时的额定输出功率为P,水枪出水口直径为d,水的密度为ρ。
a.求水从枪口喷出时的速度大小;
b.用高压水枪冲洗物体时,在物体表面能够产生一定的压力。若水从枪口喷出时的速度大小为100m/s,近距离垂直喷射到某物体表面,水枪出水口直径为5mm。忽略水从枪口喷出后的发散效应,水喷射到物体表面时速度在短时间内变为零。由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短,因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分水所受的重力。已知水的密度 , 估算水枪在物体表面产生的冲击力大小。