Графіт має гексагональну шарувату решітку з невеликою енергією зв'язку між атомами в різних шарах (сили Ван-дер-Ваальса), внаслідок чого він має дуже низькими твердістю, міцністю і пластичністю, значно нижчими, ніж у металевої основи. Графітні включення фактично представляють собою своєрідні тріщини або порожнечі, заповнені графітом. Чавун в зв'язку з цим можна розглядати як сталь, поцятковані великою кількістю таких тріщин і пустот (графітних включень), що послаблюють металеву основу. Чим більше графітних включень, ніж вони грубіше, тим більше вони роз'єднують металеву основу і тим нижче механічні властивості чавуну.
Графітні включення в чавунах мають пластинчасту, вермікулярним Пластинчастий графіт, який грає роль гострих тріщин і надрізів, є різким концентратором напружень. Під дією нормальних напружень по кінцях таких графітних включень легко формуються осередки руйнування.
З цієї причини чавуни з пластинчастим графітом мають найнижчу міцність при розтягуванні і вигині.
Вермикулярний графіт відрізняється від пластинчастого значно меншими розмірами частинок - це дуже дрібні і тонкі прожилки з округленими кінцями. Округлені графітні включення виконують роль вже не тріщин, а пустот і є менш різкими концентраторами напружень.
Найменша концентрація напружень відзначається в чавунах з кулястим графітом. Такі чавуни мають найвищу міцність при розтягуванні і вигині.
Чавуни з пластівчастим графітом поступаються їм за своїми характеристиками міцності, але перевершують чавуни з пластинчастим графітом.
Таким чином, міцність чавунів з графітом визначається будовою металевої основи і формою графітних включень. При меншій мірі графитизации (наприклад, в ферритно-перлітною і особливо в Перлітний чавунах в порівнянні з феритної) кількість (обсяг) і розміри графітних включень будуть менше.
Чавуни з графітом широко застосовуються в промисловості. Наявність графіту в структурі, що визначає низьку міцність чавунів, надає їм ряд високих технологічних і експлуатаційних властивостей:
- Графіт покращує ливарні властивості, зменшуючи усадку чавунів при кристалізації (див. 11.2.1);
- М'який і крихкий графіт покращує оброблюваність чавунів різанням, сприяючи утворенню стружки надлому (стружка ламається на графітових включеннях);
- Графіт забезпечує чавунів хороші антифрикційні властивості, він грає роль мастила в парах тертя;
- Графіт гасить вібрації і резонансні коливання;
- Чавуни з графітом мало чутливі до надрізів і іншим дефектам поверхні деталей, оскільки подібні дефекти у вигляді графітних включень вже є в самому чавуні.
ответ: 2,38*10¹⁰Дж
Объяснение: «Боинг 747-400» с дальностью полета до 14 тысяч километров и вместимостью в 660 пассажиров весит 181,1 тонны, его взлётная масса 397 тонн. Самый «сильный» в этой линейке «Боинг 747-800».
Потенциальная энергия – это энергия взаимодействия. Потенциальная энергия тела, поднятого над землей, определяется массой тела, ускорением свободного падения и расположением тела относительно земли:
Еп=mgh, где:
где m масса тела, ; высота тела над землей, ; – ускорение свободного падения.
m=181,1т=181100кг
h=10км=10000м
V=900км/час=250м/с
Еп= 181100*10*10000=1,81*10¹⁰Дж
Кинетическая энергия – энергия движения тела. Она определяет запас энергии тела, которое обладает скоростью.
Ек=mV²/2
где m - масса тела, ; – скорость тела.
Ек=181100*250²/2=5659375000 Дж
Полная энергия равна сумме потенциальной и кинетической энергий:
Е=Еп+Ек=1,81*10+5659375000=2,38*10¹⁰Дж
P1=P2=U1*I1=220*2=440 Вт;
U2=U1*K=220*5=1100 B;
I2=P2:U2=0,4 A.