X-Men-eksamen: hierdie ingenieursprofessor het sy studente op wapen X getoets - Chemie - 2022
Het u ooit 'n onderwyser gehad wat net geweet het hoe om leer lekker te maak? Sommige onderwysers is baie goed in die improvisasie, gaan uit die handboek en laat die klaskamer meer aktueel voel, en dit is minder asof dit 'n plek is waar abstrakte konsepte stadig in die geheue van die studente gedrink word.
Een professor aan die Universiteit van Suid-Maine in die VSA het dit onlangs gedoen deur sy studente te toets op konsepte soos binding, kristalstrukture, soliede onvolmaakthede en verspreiding via die Marvel Universe en X-Men.
Ph.D. Assistent Professor in Meganiese Ingenieurswese, Asheesh Lanba, het sy kreatiewe eksamen met ons gedeel, wat u hieronder kan sien.
VERWANTE: 12 WONDER- EN DC SUPERHERO TEGNOLOGIEë WAT EINTLIK UITVIND IS
Toe Asheesh Lanba se studente hul eksamenvraestelle open, word hulle met die volgende opsomming begroet:
Aanhangers van Marvel Comics sal Weapon X erken as die kodenaam vir die regering se genetiese navorsingsfasiliteit wat verantwoordelik is vir die inspuiting van metaal in individue om dit in wapens te omskep.
X-Men's Wolverine het die geleentheid om te bedank vir sy vermoëns, hoewel die karakter gely het onder die traumatiese gebeure wat daar plaasgevind het.
Enige meganiese ingenieurs, of slegs sterflinge, wat hul staal wil toets, kan na die onderstaande vrae kyk.
Vraag 1. [10 punte]
Voor die vervaardiging besef u dat Fe en Vi 'n passiveringslaag op die oppervlak van Adamantium sal vorm na oksidasie met suurstof (O), met die oksiede FeO en ViO2. Daar is kommer onder u toesighouers dat die laag te hard (broos) kan wees vir praktiese doeleindes.
U onthou dat ioniese verbindings oor die algemeen harder en broser is as kovalente verbindings, en besluit om die persentasie ioniese karakter van die binding te kwantifiseer. Bepaal die persentasie ioniese karakter van die interatomiese bindings vir FeO en ViO2. Neem aan dat Vi dieselfde elektronegatiwiteit as Ti het.
Vraag 2. [10 punte]
Via X-straalkristallografie kom jy agter dat Vi in sy oorspronklike staat 'n kubieke kristalstruktuur het wat op die gesig staar en dat hierdie digte verpakking 'n digter, sterker metaal lewer. U toesighouer ken nie kristalstrukture in die algemeen nie en vra u om enkele berekeninge te doen. Vir die FCC-kristalstruktuur, toon die atoomverpakkingsfaktor vir FCC 0,74.
Vraag 3. [10 punte]
Vir Adamantium moet u bepaal of u verwag dat die legering volledige vaste oplosbaarheid vir stelsel Fe-Vi sal vertoon. Verduidelik u antwoord.
Vraag 4. [15 punte]
Voordat u die legering vervaardig, wil u 'n paar materiaaleienskappe uitvind, waarvan een die digtheid is.
Vir die eerste slaag van die toetse gebruik u nie koolstof om die Fe-Vi-binêre allooi-stelsel in Adamantium beter te verstaan ​​nie. U beplan om dit te gebruik 85 gew.% Fe en 15 gew.% Vi. Die atoomgewig van Fe is 55,845 g / mol en van Vi is 48.948 g / mol. Uit die literatuur oor Fe-Ti-legerings kom u agter dat die legering waarskynlik BCC sal wees (u sal die aantal atome in 'n BCC-eenheidsel moet herroep of aflei). Aanvaar 'n eenheidselrandlengte van 0,312 nm, ook gevind uit die literatuur.
Helaas kan u nie die digtheid van Fe en Vi meet om die gemiddelde digtheid te bepaal nie. Bepaal die teoretiese digtheid van die legering met hierdie samestelling met die inligting in g / cm3.
Vraag 5. [20 punte]
U moet die temperatuur-diffusie-verhouding vir Vi in Fe bepaal. U vind dit
Bepaal die waardes van D0 en die aktiveringsenergie Qd, en skryf die eksponensiële verband tussen die diffusiekoëffisiënt D en die temperatuur T neer.
U vervaardig 'n gegote polikristallyne legering van 85 gew.% Fe en 15 gew.% Vi, en jy maak 'n silindriese monster met 'n deursnee van 10 mm. U doen 'n trektoets daarop totdat dit misluk. U neem aan dat die Poisson se verhouding vir die legering 0,3 is.
(a) [10 punte] U maak die fout om nie die lengte-spanning tydens die toets te meet nie, maar meet die elastiese afname in deursnee akkuraat 1.8  10-4mm teen 'n toegepaste vrag van 1000 N. Bereken die elastisiteitsmodulus vir hierdie legering.
(b) [5 punte] U toesighouer wil hê dat u 'n addisionele torsietoets moet doen om die elastiese skuifmodulus van die legering te bepaal. U onthou dat die gegote legering isotroop is, en besef dat u nie nog 'n toets nodig het nie. Wat is die skuifmodulus?
(c) [20 punte] Van die aanvang van plastiese vervorming tot die nek, wil u die eksponensiële verband tussen die werklike spanning en die werklike spanning bepaal. U vind uit u berekeninge dat die ingenieurspanning op twee punte op hierdie gedeelte van die kromme is 550 en 600 MPa, en die onderskeie ingenieursstamme is 0.045 en 0.05. Vind die K- en n-konstantes (met eenhede) in die werklike spanning en werklike spanningverhouding, en skryf die vergelyking van die verhouding eksplisiet uit.
Gelukkig het professor Asheesh Lanba ook die antwoorde op die eksamen verskaf, wat u hieronder kan sien. As u die toets afgelê het, tel u punte bymekaar en laat weet wat u het!
'N Heerlike professor Xavier?
"Die studente se reaksie was goed!" Professor Asheesh Lanba vertel Interessante ingenieurswese per e-pos toe ons hom vra hoe sy studente daarop reageer dat hulle as ingenieurs vir 'n hoogs geheime mutantprojek getoets word.
Lanba het gesê dat studente die eksamen as 'n aandenking geneem het en dat een student ná die eksamen 'n lang gesprek met hom oor die Marvel-heelal gehad het. Popkultuur en strokiesprente is eintlik die mitologie van ons tyd.
Het professor Lanba idees vir ander eksamens met komiese temas in die toekoms?
"Ek beplan wel om meer komiese of fantasie-eksamens te skryf!" vertel hy ons. "Ek voel dit is 'n uitstekende manier om 'n samehangende verhaal bymekaar te kry vir die eksamen en maak dinge vir die studente (en myself terwyl ek die eksamen doen) lekkerder."
"Om die waarheid te sê, die tweede eksamen vir dieselfde kursus is aan die kom, en ek gaan die verhaal van die Materiaalingenieur by die Weapons X-program voortsit!"
Professor Lanba het gesê dat hierdie benadering studente help om hulself van die spanning van eksamens af te dwing en hulle op die taak te laat konsentreer. Dit maak veral ook leer aangenaam. Die wêreld het meer professore soos Asheesh Lanba nodig.
Kyk die video: Roswell Incident: Department of Defense Interviews - Gerald Anderson. Glenn Dennis (Mei 2022).