8. 无人机具有灵活、高效等特点,广泛应用在各个领域中。某型号无人机铝合金支架的质量为12.6 kg,已知该铝合金的密度为$2.8×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$。
(1)求该无人机铝合金支架的体积。
(2)若用同体积、密度为$1.6×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$的碳纤维复合材料替换该无人机中的铝合金,质量将减小多少?
(1)求该无人机铝合金支架的体积。
(2)若用同体积、密度为$1.6×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$的碳纤维复合材料替换该无人机中的铝合金,质量将减小多少?
答案
解:
(1) 由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$可得,铝合金支架的体积:
$V=\frac{m_{\mathrm{铝}}}{\rho_{\mathrm{铝}}}=\frac{12.6\ \mathrm{kg}}{2.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=4.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$
(2) 碳纤维复合材料的体积与原铝合金支架体积相等,即$V_{\mathrm{碳}}=V=4.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$,
碳纤维复合材料的质量:
$m_{\mathrm{碳}}=\rho_{\mathrm{碳}}V_{\mathrm{碳}}=1.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×4.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=7.2\ \mathrm{kg}$
替换后减小的质量:
$\Delta m = m_{\mathrm{铝}} - m_{\mathrm{碳}}=12.6\ \mathrm{kg}-7.2\ \mathrm{kg}=5.4\ \mathrm{kg}$
答:该无人机铝合金支架的体积为$4.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$,用碳纤维材料替换后质量将减小5.4kg。
(1) 由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$可得,铝合金支架的体积:
$V=\frac{m_{\mathrm{铝}}}{\rho_{\mathrm{铝}}}=\frac{12.6\ \mathrm{kg}}{2.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=4.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$
(2) 碳纤维复合材料的体积与原铝合金支架体积相等,即$V_{\mathrm{碳}}=V=4.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$,
碳纤维复合材料的质量:
$m_{\mathrm{碳}}=\rho_{\mathrm{碳}}V_{\mathrm{碳}}=1.6×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×4.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=7.2\ \mathrm{kg}$
替换后减小的质量:
$\Delta m = m_{\mathrm{铝}} - m_{\mathrm{碳}}=12.6\ \mathrm{kg}-7.2\ \mathrm{kg}=5.4\ \mathrm{kg}$
答:该无人机铝合金支架的体积为$4.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$,用碳纤维材料替换后质量将减小5.4kg。
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