太空熊貓君

還記得在之前的天宮課堂中，航天員展示的乒乓球浮力實(shí)驗(yàn)嗎？當(dāng)我們將密度比水小的固體放入水中，由于浮力的作用，固體就會上浮。那如果是將一種液體放入另一種液體中，會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？

我們知道，食用油的密度比水小，而且油和水不能相溶，所以當(dāng)我們將油和水混合后，食用油會自然向上方運(yùn)動，與水截然分開。這其實(shí)也是由于水的浮力作用，油的密度比水的小，在水中受到了水的浮力，自然就浮在上面了。地面上的同學(xué)們用實(shí)驗(yàn)證明了這一點(diǎn)：將食用油倒入水中，充分搖晃混合之后，一旦水瓶靜止下來，食用油就會快速浮上去。而在太空中，王亞平也同樣搖了搖水油混合物，但是食用油卻沒有上浮，而是以無數(shù)個小油滴的形式混合在水中，瓶內(nèi)是一種渾濁的混合液體。太空中水油不分離的原因也很簡單，浮力其實(shí)是由于溶液受到重力的作用、產(chǎn)生壓力差而形成的?？臻g站中的物體處于失重狀態(tài)，不會受到向一個方向的浮力，油滴也就無法上浮。

天宮課堂展示這個實(shí)驗(yàn)，其實(shí)是為了引導(dǎo)同學(xué)們思考一個問題：在太空我們想要把混在一起的水油分離開，要如何操作呢？大家可以先自己思考一下。

你想出辦法了嗎？雖然物體在空間站中失重，但是我們可以制造出一些和重力等效的運(yùn)動。例如將水瓶甩動轉(zhuǎn)起來，用課堂中那位同學(xué)的說法就是，制造出一個“水流星”。我們知道，當(dāng)我們把物體快速旋轉(zhuǎn)起來的時候，由于慣性的作用，物體會產(chǎn)生一種背離旋轉(zhuǎn)中心的運(yùn)動趨勢，這本質(zhì)不是一種力，不過我們暫且把它叫作離心力，這樣可以方便我們進(jìn)行分析和計(jì)算。沒錯，我們用離心力代替重力，甩動水瓶讓水瓶中的油和水都產(chǎn)生向外運(yùn)動的趨勢，水的密度更大，就會被甩到更外側(cè)的位置上，水油就分離開啦。

王亞平邀請葉光富來操作這個實(shí)驗(yàn)，隨著葉老師將綁在線上的水瓶快速旋轉(zhuǎn)甩動幾十秒后，果然水瓶中的水和油就分離開了。

剛才這個實(shí)驗(yàn)，其實(shí)是為了給大家展示離心機(jī)的原理。王亞平還為我們展示了太空離心機(jī)，中國空間站里面的航天員會用它來完成血樣、尿樣等醫(yī)學(xué)樣本的分離和制備工作。原來高端復(fù)雜的科研設(shè)備，背后也都是生活中常見的科學(xué)原理呢！