鉤碼重 G/N |
線AB對(duì)鉤碼的拉力T/N |
鉤碼升高的 距離h/m |
彈簧測(cè)力計(jì) 示數(shù)F/N |
線自由端移動(dòng)的距離s/m |
機(jī)械效率 η |
2 |
2 |
0.1 |
0.8 |
0.3 |
|
6 |
6 |
0.1 |
2.2 |
0.3 |
90.9% |
①將長方體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1。(如圖甲所示)
②將長方體豎放浸入水中,靜止時(shí)水面與標(biāo)記線ab重合,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2。(如圖乙所示)③,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F3。
天問一號(hào)上的黑科技
2020年7月23日,我國首顆行星探測(cè)器“天問一號(hào)”在海南文昌火箭發(fā)射場(chǎng)發(fā)射成功。中國行星探測(cè)任務(wù)被命名為“天問系列”,是源于中國偉大詩人屈原的長詩,“日月安屬?列星安陳?”這是中國幾千年的傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代科技的完美結(jié)合。
天問一號(hào)火星探測(cè)器使用了我國獨(dú)立自主研發(fā)的多項(xiàng)“黑科技”。其中,火星車使用的熱控材料是新型隔熱保溫材料——納米氣凝膠,它將分別用來應(yīng)對(duì)“極熱”和“極寒”兩種嚴(yán)酷環(huán)境。納米氣凝膠是由納米尺度的固體骨架構(gòu)成的一個(gè)三維立體網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)間包含著豐富的納米孔隙,孔隙率可以高達(dá)99.8%(圖甲展示了一種氣凝膠的微觀圖景)。它纖細(xì)的骨架讓熱量傳導(dǎo)變得非常困難,而大量的納米孔隙就像一個(gè)個(gè)單獨(dú)的房間,把單個(gè)的氣體分子關(guān)起來,讓氣體分子既不能流動(dòng)也不能彼此接觸 ,從而把熱“封鎖在孔隙中”,既不對(duì)流傳熱,也不散發(fā)失熱?!皹O熱”考驗(yàn)出現(xiàn)在火星著陸階段,著陸發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量使周圍的溫度超過1000℃,納米氣凝膠僅僅10mm左右厚度的材料就能夠在整個(gè)著陸過程讓它身后的溫度處于可接受的范圍,就像消防員身上穿的防火服?!皹O寒”考驗(yàn)出現(xiàn)在火星巡視階段,火星車的表面鋪設(shè)了大面積的氣凝膠板,能夠確?;鹦擒囋?130℃的環(huán)境正常工作,就像登山運(yùn)動(dòng)員身上穿的防寒服。
納米氣凝膠正是由于它的孔隙結(jié)構(gòu),使其密度只有1.5×10-2g/cm3 , 同等體積下,質(zhì)量只有鋼的 ,鋁的 ,水的 。其超輕性能方面的優(yōu)勢(shì),圖乙展示可見,將一塊氣凝膠放置在新鮮花瓣上,花瓣未被壓彎。這就確保了將氣凝膠應(yīng)用于火星車上時(shí),幾乎不會(huì)增加它的質(zhì)量。
選擇納米氣凝膠這種材料,一是因?yàn)樗诿芏取⒛蜏匦阅芎透魺嵝阅艿确矫嬗邢忍斓膬?yōu)勢(shì),二是它能夠通過微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)控,實(shí)現(xiàn)性能的差異化,把某一方面的性能優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步發(fā)揮到極致。
“探索浩瀚宇宙,發(fā)展航天事業(yè),建設(shè)航天強(qiáng)國,是中國不懈追求的航天夢(mèng)。”中國開展并持續(xù)推進(jìn)深空探測(cè),對(duì)保障國家安全、促進(jìn)科技進(jìn)步、提升國家軟實(shí)力以及提升國際影響力具有重要的意義。
物質(zhì) |
熔點(diǎn) |
密度g/cm3 |
鋼 |
1515 |
7.9 |
鋁 |
660 |
2.7 |
水 |
1.0 |
|
空氣 |
1.29×10-3 |
根據(jù)上述材料,回答下列問題。