Химия

Изпит за X-Men: Този инженерен професор тества своите студенти на Weapon X

Изпит за X-Men: Този инженерен професор тества своите студенти на Weapon X

Имали ли сте някога учител, който просто е знаел как да направи обучението забавно? Някои учители отлично импровизират, излизат от учебника и карат класната стая да се чувства по-актуална и по-малко сякаш е място, където абстрактните понятия бавно се пробиват в съзнанието на учениците.

Един професор от Университета на Южен Мейн в САЩ наскоро направи точно това, като тества своите студенти върху концепции като свързване, кристални структури, твърди несъвършенства и дифузия чрез Marvel Universe и X-Men.

Доцент доктор. Асистентът по машиностроене, Asheesh Lanba, сподели с нас своя творчески изпит, който можете да видите по-долу.

СВЪРЗАНИ: 12 СУПЕРХЕРОЙНИ ТЕХНОЛОГИИ НА MARVEL И DC, КОИТО Всъщност са изобретени

Въпросите

Когато учениците на Asheesh Lanba отвориха своите изпитни работи, те бяха поздравени със следното резюме:

Феновете на Marvel Comics ще разпознаят Weapon X като кодовото име на държавното съоръжение за генетични изследвания, отговорно за инжектирането на метал в индивиди, за да ги превърне в оръжия.

X-Men's Wolverine има това съоръжение, за да благодари за способностите му, въпреки че героят страда от травматичните събития, които са се случили там.

Всички механични инженери или обикновени простосмъртни, които искат да изпробват способността си, могат да разгледат въпросите по-долу.

Въпрос 1. [10 точки]

Преди производството осъзнавате, че Fe и Vi биха образували пасивиращ слой на повърхността на Adamantium при окисляване с кислород (O), с оксидите FeO и ViO2. Сред вашите ръководители има загриженост, че слоят може да е твърде твърд (чуплив) за практически цели.

Спомняте си, че като цяло йонните съединения са по-твърди и по-чупливи от ковалентните съединения и решавате да определите количествено процента на йонния характер на свързването. Намерете процента на йонния характер на междуатомните връзки за FeO и ViO2. Да приемем, че Vi има същата електроотрицателност като Ti.

Въпрос 2. [10 точки]

Чрез рентгенова кристалография откривате, че Vi в своето естествено състояние има центрирана върху лицето кубична кристална структура и че тази плътна опаковка прави по-плътен, по-здрав метал. Вашият ръководител не е запознат с кристалните структури като цяло и ви моли да направите някои изчисления. За кристалната структура на FCC покажете, че коефициентът на атомно опаковане за FCC е 0,74.

Въпрос 3. [10 точки]

За Adamantium определете дали очаквате сплавта да проявява пълна твърда разтворимост за системата Fe-Vi. Обяснете отговора си.

Въпрос 4. [15 точки]

Преди да произведете сплавта, искате да разберете някои свойства на материала, едно от тях е плътността.

За първото преминаване на тестове не използвате въглерод, за да разберете по-добре системата на бинарна сплав Fe-Vi в Adamantium. Смятате да използвате 85 тегл.% Fe и 15 тегл.% Vi. Атомното тегло на Fe е 55,845 g / mol и на Vi е 48,948 g / mol. От литературата за Fe-Ti сплави откривате, че сплавта вероятно ще бъде BCC (ще трябва да извикате или изведете броя на атомите в BCC елементарна клетка). Приемете дължина на ръба на единична клетка от 0,312 нм, открити и от литературата.

За съжаление, не можете да измерите плътността на Fe и Vi, за да намерите средната плътност. Намерете теоретичната плътност на сплавта с този състав с информацията, която имате в g / cm3.

Въпрос 5. [20 точки]

На вас е възложено да установите температурно-дифузионната връзка за Vi в Fe. Намирате това

Определете стойностите на D0 и енергията на активиране Qd и запишете експоненциалната връзка между коефициента на дифузия D и температурата T.

Въпрос 6.

Вие произвеждате отливка от поликристална сплав на 85 тегл.% Fe и 15 тегл.% Vi, и вие правите цилиндричен образец с диаметър 10 мм. Извършвате изпитване на опън върху него до повреда. Предполагате, че съотношението на Поасон за сплавта е 0,3.


а) [10 точки] Вие правите грешката да не измервате надлъжното напрежение по време на теста, но точно измервате еластичното намаляване на диаметъра на 1.810-4mm при приложено натоварване от 1000 N. Изчислете модула на еластичност за тази сплав.


б) [5 точки] Вашият ръководител иска да направите допълнителен тест за усукване, за да определите модула на еластично срязване на сплавта. Помните, че отлитата сплав е изотропна, и осъзнавате, че не се нуждаете от друг тест. Какъв е модулът на срязване?


(° С) [20 точки] От началото на пластичната деформация до изрязването искате да установите експоненциалната връзка между истинското напрежение и истинското напрежение. От вашите изчисления установявате, че инженерното напрежение в две точки на тази част от кривата е 550 и 600 MPa, и съответните инженерни щамове са 0.045 и 0.05. Намерете K и n константите (с единици) в истинската връзка на стрес и истинска деформация и изрично напишете уравнението на връзката.

Отговорите

За щастие професор Ашиш Ланба също предостави отговорите на изпита, които можете да видите по-долу. Ако сте се явили на теста, не забравяйте да добавите своите оценки и да ни уведомите какво сте получили!

Въпрос 1.

Въпрос 2.

Въпрос 3.

Въпрос 4.

Въпрос 5.

Въпрос 6.

Професор от реалния живот Ксавие?

„Отзивът на учениците беше добър!“ Професор Ашиш Ланба разказа Интересно инженерство по имейл, когато го попитахме как учениците му реагираха, че бяха тествани като инженери за свръхсекретен правителствен мутантски проект.

Ланба каза, че студентите са снимали изпита като спомен и че един студент е водил дълъг разговор с него за вселената на Марвел след изпита. Поп културата и комиксите наистина са митологията на нашата епоха.

Има ли професор Ланба някакви идеи за други изпити по комикс в бъдеще?

„Смятам да напиша още изпити за комикс или фантазия!“ той ни казва. „Смятам, че това е чудесен начин да съберем сплотена история заедно за изпита и прави нещата по-забавни за учениците (и за мен самия, докато правя изпита).“

„Всъщност предстои вторият изпит за същия курс и аз ще продължа историята на Материалния инженер в програмата Weapons X!“

Професор Ланба каза, че този подход помага на учениците да се откажат от стреса от изпитите, като им помага да се фокусират върху задачата. Най-вече това също прави ученето приятно. Светът се нуждае от повече професори като Asheesh Lanba.


Гледай видеото: Magneto Pulls Wolverines Adamantium Out! X-Men: Fatal Attractions. Back Issues (Юни 2021).