Question

晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的完整的丝状（横截面为圆形）晶体．现有一根铁（Fe）晶，直径为d，能承受的最大拉力为F．试求刚要拉断时原子间的作用力f．（已知铁的密度ρ，铁的摩尔质量M，阿伏伽德罗常数为N_A，忽略铁分子间的空隙）

Answer 1

分析：计算出横截面积上的分子个数，然后用最大拉力除以横截面积上的分子个数即可求解．

解答：解：分子的体积为：V=

M

ρNA

根据球体积公式，有：V=

4

3

π(

D

2

)3
根据横截面积上的分子个数为：n=

d2

D2

故单个分子间的最大引力为：f=

F

n

=

F

d2

3	( 6M ρπNA )2

答：刚要拉断时原子间的作用力f为

F

d2

3	( 6M ρπNA )2

．

点评：本题关键是求解出横截面积上的分子个数，然后用最大拉力除以横截面积上的分子个数即可，基础题．