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，非常完整的絲狀（橫截面為圓形）晶體.現(xiàn)有一根鐵（Fe）晶，直徑d=1.60μm，用了F=0.0264N的力將它拉斷.試估算拉斷過程中最大的Fe原子力f.（鐵的密度取7.92g�。�　cm³.）

Answer 1

8.25×10^-10N.
解：因原子力作用范圍在10^-10m數(shù)量級(jí)，阻止拉斷的原子力主要來自于斷開面上的所有原子對(duì).當(dāng)Fe晶上的拉力分?jǐn)偟矫恳粚?duì)Fe原子上的力超過拉伸中的最大原子力時(shí)，F(xiàn)e晶就被拉斷.
鐵的mol質(zhì)量MA=55.85×10^-3kg，原子體積為
V==1.171×10^-29（m³）
原子直徑  D==2.82×10^-10（m）
原子球的大圓面積  S==6.25×10^-20（m²）
鐵晶斷面面積  S′==2.01×10^-10（m²）
斷面上排列的鐵原子數(shù)  N==3.2×10⁷
最后求得  f=F/N=8.25×10^-10N.
【試題分析】