Question

晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料，它是一些非常細(xì)的完整的絲狀（橫截面為圓形）晶體．現(xiàn)有一根鐵（Fe）晶，直徑為d，能承受的最大拉力為F．試求剛要拉斷時(shí)原子間的作用力f．（已知鐵的密度ρ，鐵的摩爾質(zhì)量M，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A，忽略鐵分子間的空隙）

Answer 1

分析：計(jì)算出橫截面積上的分子個(gè)數(shù)，然后用最大拉力除以橫截面積上的分子個(gè)數(shù)即可求解．

解答：解：分子的體積為：V=

M

ρNA

根據(jù)球體積公式，有：V=

4

3

π(

D

2

)3
根據(jù)橫截面積上的分子個(gè)數(shù)為：n=

d2

D2

故單個(gè)分子間的最大引力為：f=

F

n

=

F

d2

3	( 6M ρπNA )2

答：剛要拉斷時(shí)原子間的作用力f為

F

d2

3	( 6M ρπNA )2

．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是求解出橫截面積上的分子個(gè)數(shù)，然后用最大拉力除以橫截面積上的分子個(gè)數(shù)即可，基礎(chǔ)題．