Question

新材料碳纖維以其高強度、高耐熱、密度小等卓越的物理性能，最早被應用于軍事、航天等領域，現已逐步進入民用領域。圖是首次應用碳纖維的蘭博基尼概念跑車。

（1）該跑車的總質量是996 kg，車輪與地面的接觸總面積是0.08 m²，當跑車靜止放在水平展臺上時，對臺面的壓強是多少？

（2）未用新材料前，跑車的車身殼體部分采用鋼材料制造，質量為93.6 kg，當這部分改用碳纖維制造后，質量減少了多少千克？

（ρ_鋼=7.8×10³ kg/m³，ρ_碳纖維=1.8×10³ kg/m³）

 

Answer 1

【答案】

（1）1.245×10⁵ Pa  (2) 72 kg

【解析】（1）F＝G＝mg=996 kg×10 N/kg=9960 N------------------------------------（1分）P=F/s=9960 N/0.08 m²=1.245×10⁵ Pa-----------------------------------------------------(2分)

(2)V_鋼＝m_鋼/ρ_鋼＝93.6 kg/7.8×10³ kg/m³=1.2×10^-2 m³---------------------------------- -(1分)

V_碳= V_鋼

m_碳=ρ_碳V_碳＝1.8×10³ kg/m³×1.2×10^-2 m³＝21.6 kg-------------------------------------(1分)

m=93.6 kg－21.6 kg=72 kg-----------------------------------------------------------------(1分)