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    晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体.现有一根(Fe)晶须，直径为D=1.6 μm，用了F=0.026 4 N的力将它拉断.试估算拉断过程中最大的分子力f.(铁的密度ρ=7.92×103 kg/m3)

    8.25×10-10 N


    解析:

    一个铁原子的体积为V0=

    代入数据解得V0=1.175×10-29 m3

    所以其直径为d=()=2.82×10-10 m

    将铁原子看作一个球体，则铁原子球的最大截面积为

    S=πd2=6.24×10-20m2

    而铁晶须的横截面积为

    S′=πD2=m2=2.01×10-12m2

    所以断面上排列的铁原子数为

    n==3.2×107(个)

    断面上所有最大分子力的合力与拉力F是一对平衡力，故有

    f=N=8.25×10-10 N.

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    中最大的Fe原子力Ff.(Fe的密度ρ=7.92 g·cm-3).

     

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