Question

鐵晶是一種發(fā)展中的高強度材料，它是一些非常細的，非常完整的絲狀（橫截面為圓形）晶體，現(xiàn)有一根鐵晶，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的原子力f（鐵的密度取ρ=7.92g/cm³）.

Answer 1

見解析
【試題分析】
原子力的作用范圍在10^-10m數(shù)量級，阻礙拉斷的原子力主要來自于斷開面上的所有原子對，當鐵晶的拉力超過所有原子對的最大原子力時，鐵晶就被拉斷.所以鐵原子的體積V==1.17×10^-29m³，原子直徑D==2.82×10^-10m，原子球的最大面積S=πD2/4=6.25×10^-20m²，鐵晶斷面的面積S′=πd2/4=2.01×10^-12m²，斷面上的原子數(shù)N=S′/S=3.2×10⁷，所以拉斷過程中最大的鐵原子力f=F/N=.25×10^-10N.