Question

【题目】“气凝胶”是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体，孔状内有99.8%的空间，如图所示．这种新材料密度仅为3kg/m3，看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400℃的高温．因为它耐磨且富有弹性，据悉2018年美国宇航局派宇航员登陆火星时，就用它做成隔热宇航服．

（1）有人做过这样一个实验：在一金属块上涂上6×10-3m厚的“气凝胶”，结果在1kg的炸药爆炸中“气凝胶”毫发无损．若金属块的表面积为5m2，则覆盖在金属块上的“气凝胶”质量为多少千克？

（2）某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造，重1.17×106N，若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机，则需“气凝胶”的质量为多少千克？（g取10N/kg，钢的密度为7.8×103kg/m3）

Answer 1

【答案】0.09kg 45kg

【解析】解：（1）“气凝胶”的体积 V=Sh=5m2×6×10-3m=0.03m3，

所以，气凝胶的质量.

（2）若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机，则“气凝胶”的体积与钢材的体积相等。

由可得：

所以“气凝胶”的质量 .