太空中奇妙的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.docVIP

太空中奇妙的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 江蘇省泰州市姜堰區(qū)勵(lì)才實(shí)驗(yàn)學(xué)校(225500)張夏林柳美玲 “王亞平用一根手指輕輕一推，聶海勝便飛了出去！”xx年6月20日上午10時(shí)13分，我國(guó)首次太空授課在“天宮一號(hào)”上演（見圖1）。此次太空授課活動(dòng)主要展示了失重環(huán)境下的質(zhì)量測(cè)量、單擺運(yùn)動(dòng)、人體方向感、陀螺旋轉(zhuǎn)、神奇水膜承住中國(guó)結(jié)的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 1質(zhì)量測(cè)量和單擺運(yùn)動(dòng) 在太空中，宇航員像是“身輕如燕”的武林高手。本次飛行任務(wù)指令長(zhǎng)聶海勝首先向地面學(xué)生表演了“懸空打坐”，展示了太空失重環(huán)境中的獨(dú)特現(xiàn)象。授課主講教師王亞平也表演了自己的“大力神功”絕技，用一根手指輕輕一推，聶海勝就飛了出去。 在太空中如何測(cè)量物體質(zhì)量，王亞平利用質(zhì)量測(cè)量?jī)x演示了測(cè)量過程并成功測(cè)出了聶海勝體重?！拔覀冎溃何矬w受到的力等于它的質(zhì)量乘以加速度。那如果我們想辦法測(cè)出力和加速度，就可以算出質(zhì)量了?！边@就利用了牛頓第二定律，王亞平解釋。 另外，王亞平還展示在太空失重狀態(tài)下物體的圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。太空中，小球處于失重狀態(tài)，即使我們給小球一個(gè)很小的初速度，它也能繞擺軸作圓周運(yùn)動(dòng)；但是在地面上卻需要一個(gè)足夠大的初速度才能夠?qū)崿F(xiàn)。 2太空中無方向感 “我想知道你們?cè)谔绽镞€有沒有上和下的方位感呢？”在現(xiàn)場(chǎng)觀看太空授課的同學(xué)向王亞平提問。王亞平用連續(xù)兩個(gè)90。翻轉(zhuǎn)的“雜技”表演進(jìn)行了解釋，“在太空中我們自身的感覺，在方位上沒有上和下的區(qū)別，無論頭朝向哪個(gè)方向，我們自身的感覺都是一樣的。不過在天宮里，為了便于工作和生活，我們也人為地定義了上和下，并且把朝向地球的一側(cè)作為下方，并鋪設(shè)了地板。” 3陀螺定軸性原理 給靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)陀螺以同樣的干擾力，靜止的陀螺會(huì)翻滾著向前移動(dòng)，而旋轉(zhuǎn)的陀螺雖然在晃動(dòng)但是軸向基本沒有改變。 王亞平進(jìn)一步解釋了陀螺的定軸性原理：高速旋轉(zhuǎn)的陀螺具有很好的定軸性，陀螺這一定軸特性在天上和地上是完全一樣的，因此有很多設(shè)備都是用陀螺組合來定向的?！拔覀兙幼〉奶鞂m里，也安裝了不少的利用陀螺的定軸性原理制作的儀器，用來測(cè)量航天器的姿態(tài)?！蓖鮼喥秸f。 4神奇水膜可承住中國(guó)結(jié) 除了這些較為理論性的授課，王亞平還展示了吃太空漂浮的水滴、水膜承載中國(guó)結(jié)、把水膜變成大水球、讓水球變色等神奇的太空現(xiàn)象，引來學(xué)生一陣驚嘆。 失重會(huì)給人的行動(dòng)帶來不便，但對(duì)人類開展研究卻非常有價(jià)值。利用太空獨(dú)特的資源，一方面我們可以開展基礎(chǔ)研究，另一方面我們還可以為應(yīng)用服務(wù)。王亞平舉例，“比如說在失重環(huán)境下，我們可以獲取到結(jié)構(gòu)更加均勻、完整，尺寸更大的半導(dǎo)體晶體，開展材料的基礎(chǔ)研究，通過對(duì)比天地的差異，來優(yōu)化和改進(jìn)地面的生產(chǎn)工藝。再比如說