時(shí)隔8年，我們又一次有機(jī)會(huì)看王亞平老師太空授課。你看了嗎?

3名航天員演示的太空轉(zhuǎn)身、物體運(yùn)動(dòng)、液體表面張力等現(xiàn)象，你都看懂了嗎?

還沒(méi)看或者沒(méi)看懂都沒(méi)關(guān)系，蝌蚪君這就來(lái)為大家整理這些實(shí)驗(yàn)，講講實(shí)驗(yàn)背后的物理知識(shí)。

01、太空轉(zhuǎn)身

太空轉(zhuǎn)身實(shí)驗(yàn)的核心關(guān)鍵詞叫做角動(dòng)量。

角動(dòng)量是描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量。這個(gè)試驗(yàn)所展現(xiàn)的是在微重力的環(huán)境中，航天員在不接觸空間站的情況下，類似于理想狀態(tài)下驗(yàn)證“沒(méi)有外力矩，物體會(huì)處于角動(dòng)量守恒”。

航天員上半身向左轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，按照角動(dòng)量守衡的原則，下半身就會(huì)向右轉(zhuǎn)。

另一個(gè)動(dòng)作是航天員伸展身體的時(shí)候，因?yàn)橘|(zhì)量分布得離旋轉(zhuǎn)軸比較遠(yuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性比較大，所以角速度就減慢，通俗地說(shuō)就是轉(zhuǎn)得慢了。

而當(dāng)把四肢收回時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小，角速度就會(huì)增加，直觀感受就是轉(zhuǎn)動(dòng)速度變快了。

02、浮力消失實(shí)驗(yàn)

在很多科幻電影中都曾出現(xiàn)過(guò)這樣的鏡頭：一旦重力消失，浮力也就沒(méi)了，人們?cè)谟斡镜臅r(shí)候都會(huì)變得更艱難。

太空老師王亞平所開(kāi)展的浮力消失實(shí)驗(yàn)，展現(xiàn)的就是這一現(xiàn)象。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所展現(xiàn)的是浮力和重力伴生的現(xiàn)象。浮力來(lái)源于重力引起的液體在不同深度的壓強(qiáng)差。當(dāng)重力消失時(shí)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)相同，浮力也就消失了。

不過(guò)地球表面難以讓浮力消失，這個(gè)試驗(yàn)很難直觀地展示出來(lái)。

在空間站的微重力條件下，浮力和重力之間的伴生關(guān)系就可以非常清楚地顯現(xiàn)。

03、水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)

航天員葉光富所展示的太空水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)，則同時(shí)展現(xiàn)了三個(gè)物理原理。

當(dāng)航天員往水球中打入一個(gè)氣泡，因?yàn)樵谔罩懈×σ呀?jīng)消失了，所以氣泡不會(huì)向上飄，而是老老實(shí)實(shí)待在水球中，水球因此被氣泡變?yōu)榱藘刹糠郑虚g是空氣，氣泡周圍是水。

這個(gè)時(shí)候整個(gè)水球就變成了兩個(gè)透鏡，外圈成為了一個(gè)凸透鏡，所以呈現(xiàn)出一個(gè)倒立的像，內(nèi)圈相當(dāng)于變成了兩個(gè)凹透鏡的組合，這個(gè)時(shí)候又出現(xiàn)了一個(gè)正立的像。

因此可以在水球中同時(shí)看到一正一倒的兩個(gè)像。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)其實(shí)體現(xiàn)了三個(gè)物理現(xiàn)象，首先就是在失重環(huán)境下，水滴會(huì)在表面張力的作用下收縮成一個(gè)接近完美球體的水球，而在地面上，因?yàn)槭苤亓τ绊?，水滴呈現(xiàn)為水滴形，幾乎不可能獲得一個(gè)完美的水球。

其次，就是這個(gè)水球可以被看成是一個(gè)凸透鏡，如果你站在這個(gè)凸透鏡的兩倍焦距以外，就看到的就是一個(gè)倒立的實(shí)像。

最后，就是在水球中打入一個(gè)氣泡，因?yàn)樘罩懈×ο?，這個(gè)氣泡不會(huì)飄出來(lái)，它就老老實(shí)實(shí)的待在里邊。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)在地面上其實(shí)可以通過(guò)玻璃去模擬，但是肯定沒(méi)有水球呈現(xiàn)的效果好。

04、泡騰片實(shí)驗(yàn)

航天員所進(jìn)行的泡騰片實(shí)驗(yàn)，是本次太空授課中的一項(xiàng)趣味性實(shí)驗(yàn)。

在地面環(huán)境中，將泡騰片扔進(jìn)水球里，就能看到氣泡上浮，可在中國(guó)空間站的失重環(huán)境中，因?yàn)楦×Φ南В蒡v片扔進(jìn)水中的產(chǎn)生的氣泡不再上浮，而是相互擠壓，最后就會(huì)形成一個(gè)很有意思的樣子，這個(gè)水球也會(huì)被氣泡撐得更大，就能看到水球一點(diǎn)點(diǎn)膨脹的效果。

因?yàn)榭臻g站和地面最大的不同就是空間站是微重力環(huán)境，但是微重力環(huán)境對(duì)常人而言只是一個(gè)名詞，通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)大家就能夠知道微重力環(huán)境下，許多物理現(xiàn)象和地面環(huán)境有所不同了。

這些實(shí)驗(yàn)中，哪個(gè)最讓你印象深刻? 你也想試試嗎(有機(jī)會(huì)的話)?

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關(guān)鍵詞： 空間站 物理知識(shí) 天宮課堂 浮力消失