昨日上午，神州十號(hào)航天員王亞平作為我國第一位“太空教師”成功地完成了時(shí)長近一小時(shí)的太空授課。王亞平老師通過質(zhì)量測(cè)量、單擺運(yùn)動(dòng)、陀螺運(yùn)動(dòng)、水膜實(shí)驗(yàn)和太空水球制作等五個(gè)物理實(shí)驗(yàn)，生動(dòng)而形象地展示了失重環(huán)境下物體運(yùn)動(dòng)特性、液體表面張力特性等物理現(xiàn)象，并通過視頻通話與地面課堂師生進(jìn)行互動(dòng)交流。

　　這些美妙的實(shí)驗(yàn)反映了什么樣的物理原理?天地物理特性的差別給航天飛行帶來什么影響，在航天活動(dòng)中有什么樣的應(yīng)用?清華大學(xué)航天學(xué)院副教授王兆魁對(duì)這些問題進(jìn)行了解讀。

 

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。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)、而是懸浮或者做圓周運(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，在地球重力的作用下，小球會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，而由于小球被細(xì)繩連接在支架上，它就會(huì)被細(xì)繩牽著來回?cái)[動(dòng)。但太空中沒有重力作用，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，才能使它克服地球重力的阻礙，實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)。

　　失重是空間與地面環(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 高中化學(xué)，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)這個(gè)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。

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