姜桂祥
在太空失重的環(huán)境下無法用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)物體受到的重力,也無法求出物體的質(zhì)量,那么在地球上我們所熟知的單擺實(shí)驗(yàn)。在太空中會(huì)是什么情形呢?
下面我們來看王亞平做的第二個(gè)太空實(shí)驗(yàn):神奇單擺——太空失重。
實(shí)驗(yàn)過程:T形支架上,細(xì)繩拴著一顆小鋼球,這是物理課上常見的實(shí)驗(yàn)裝置——單擺(如圖1),王亞平把小球拉升到一定高度后放手,小球并沒有像在地面上那樣往復(fù)擺動(dòng)。而是懸停在了半空中,王亞平用手指輕推小球。小球開始繞著T形支架的軸心做圓周運(yùn)動(dòng)。
專家解讀:實(shí)驗(yàn)中小球沒有來回?cái)[動(dòng),而是懸浮或做圓周運(yùn)動(dòng),是太空中的失重現(xiàn)象導(dǎo)致的,在地面上,一旦松手,在地球引力的作用下。小球會(huì)向下運(yùn)動(dòng),由于小球被細(xì)繩連接在支架上,它就會(huì)被細(xì)繩牽著來回?cái)[動(dòng),但太空中是微重力環(huán)境,小球只會(huì)在原地懸浮,同樣因?yàn)橹亓Νh(huán)境的不同,在太空中輕輕推小球一下,小球會(huì)在細(xì)繩的牽引下做圓周運(yùn)動(dòng),而在地面上,需要給小球足夠大的初速度,才能使它克服地球引力的阻礙,實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)。
點(diǎn)撥:失重是太空與地面環(huán)境最重要的差別之一,它雖然給飛行生活帶來很多有趣的體驗(yàn),但也會(huì)妨礙航天員在艙內(nèi)的操作,同時(shí)對(duì)航天員的心血管系統(tǒng)和肌肉、骨骼系統(tǒng)帶來不利影響,針對(duì)這些問題,航天醫(yī)學(xué)專家研究出很多醫(yī)學(xué)防護(hù)措施,航天員也會(huì)在航天器中通過主動(dòng)鍛煉來增強(qiáng)心血管和肌肉功能。
責(zé)任編輯 蔡華杰
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2013年9期