女航天員太空授課演示水膜變水球 如變魔術(圖)

2020-12-16 搜狐網

王亞平張嘴把飄浮在空中的水滴吃進去。

王亞平把中國結貼到水膜的表面。

王亞平用注射器向水球中注入顏色。

航天員用吸水紙將水球回收。(新華社發)

    神十航天員太空授課如變魔術

  為我國載人航天史上首次,王亞平演示水膜變水球

  據新華社6月20日電 「大家好!我是王亞平,本次授課由我主講。」當神舟十號女航天員王亞平從距離地球300多公裡的太空中傳來熟悉的問候時,作為太空授課的「地面課堂」中國人大附中報告廳裡發出熱烈掌聲。中國首次太空授課活動20日上午成功舉行。

  在天宮一號實驗艙裡,指令長聶海勝當起了「助教」,負責配合「主講」管理教具,維護課堂秩序。航天員張曉光擔任攝像師,他先用束縛帶把自己固定在艙壁上,再用手持攝像機保持長時間穩定拍攝,才能把精彩圖像傳回地面課堂。

  在大約40分鐘的授課中,航天員通過質量測量、單擺運動、陀螺運動、水膜和水球等基礎物理實驗,展示了失重環境下物體運動特性、液體表面張力特性等物理現象。

  在聶海勝演示失重環境下的「懸空打坐」、「大力神功」後,王亞平開始了第一個演示實驗太空中如何稱重。

  王老師的講解風趣也讓課堂笑聲不斷。「如果詩仙李白在天宮裡生活,大概就寫不出「飛流直下三千尺」的名句了,因為,在太空失重環境,水是不會自己流出來的。」

  當天,全國8萬餘所中學6000餘萬名師生通過電視直播同步收看。

  這也是全球第二次太空授課,美國航天員芭芭拉·摩根於2007年8月14日進行了全球首次太空授課。

  至此,神十航天員已在軌飛行接近9天。 

   1  10:17:36  太空稱重牛頓第二定律

  王亞平展示兩個完全一樣的彈簧,分別固定了兩個質量不同的物體。在太空失重環境下,兩個彈簧平衡在同一位置,無法測量物體的質量。據悉,目前只有美、俄擁有各自獨立研製的「稱重儀」。

  隨後,王亞平展示了太空中用於測量質量的「質量測量儀(太空秤)」。「太空秤」外觀看上去像飛船艙壁上的一個箱子,使用時拉開它,航天員坐在杆子上,利用四肢鉤住支架,然後機械產生外力拉動航天員,電子儀器測出加速度,最後直接計算體重。通過該方法,測出聶海勝的體重為74千克。

  地面解讀:王亞平用傳感器測量出自己對聶海勝的拉力,再用光柵測速器測量出加速度,然後用牛頓第二定律(物體加速度的大小跟物體受到的作用力成正比,跟物體的質量成反比),計算出聶海勝的體重。 

 2  10:22:33  單擺運動太空失重

  王亞平展示了一個支架,細繩將小球連接在支架上,形成了一個我們地面上常見的單擺。並將小球拉起,但小球並沒有像在地面上一樣做往復擺動,再把小球提高一點,鬆手,它還是沒有做往復擺動,因為在太空中小球處於失重狀態,沒有了回復力,所以不能像在地面上一樣做往復擺動。

  接下來王亞平推了小球一下,小球竟然在做圓周運動!再換個方向演示,小球仍然在做圓周運動!而在地面上的小球卻在施力後無節奏擺動,最終垂直靜止。

  地面解讀:地球上的單擺在擺到最高時需克服地球重力,因此施加一個很大的力量實現單擺轉一圈。太空中沒有重力,所以施加一個很小的初始力量,就可以實現單擺做圓周運動。當然,這樣的圓周運動會停下來,因為繩子和球之間也存在摩擦力。失重是空間與地面環境最重要的差別之一,它對航天員心血管系統和肌肉、骨骼系統有不利影響。 

 3  10:27:14  陀螺運動角動量守恆

  王亞平將靜止的陀螺輕放在空中,對它施幹擾力。這時,陀螺翻滾著向前運動,軸向發生改變。期間,聶海勝也對它進行幹擾。隨後,王亞平將陀螺收回,利用道具使其開始旋轉。當旋轉的陀螺被放在空中,並施力幹擾時,它並不翻滾,雖然晃動但軸向並未改變。

  地面解讀:轉動的陀螺具有定軸性,定軸性遵守角動量守恆原理在沒有外力矩作用下(失重),物體的角動量會保持恆定。利用此定律,可實現衛星定向控制。在地面,陀螺旋轉時保持動態平衡,受外力後,陀螺軸心不穩,碰到地面,地面給它一個反彈力,陀螺不久便停了。 

 4  10:30:15  製作水膜水球液體表面張力

  王亞平又展示了一個在太空中喝水用的飲水袋並打開,如在地面,水肯定是會流下來的。但在太空失重環境下,水是不會自己流出來的。王亞平拿出一個金屬圈,把水袋打開,把金屬圈慢慢放到水袋裡,輕輕拉出來,做成了一個漂亮的水膜。為了驗證這個水膜是否結實,王亞平先是輕輕地晃動它,它並沒有破裂。

  接著王亞平做了第二個個水膜,並一點點地往水膜上加水,水膜在一點點變厚,最終變成了一個大水球。隨後王亞平用注射器往水球中間注入了兩個氣泡。這兩個氣泡並沒有融合到一起,而是單獨地存在著。接下來,王亞平又把紅色的液體慢慢注入到水球中,紅色的液體在水球中慢慢地散開,透明的水球變成一個紅色水球。

  地面解讀:液體表面張力在地球上也可顯現,但受重力作用,表現不明顯。太空中沒有重力,水分子切面上只有一個液體表面張力的作用,切開水泡沒有重力,切口就不會擴張,大泡泡就不會破裂,於是就出現了在大泡泡裡面吹出小泡泡的現象。(據新華社6月20日電 )

news.sohu.com false http://www.xinjiangnet.com.cn/wlmqweb/wlmqdzb/a/page_14/201306/t20130620_3326749.shtml report 5373 王亞平張嘴把飄浮在空中的水滴吃進去。王亞平把中國結貼到水膜的表面。王亞平用注射器向水球中注入顏色。航天員用吸水紙將水球回收。(新華社發)  

相關焦點

  • 專家稱中國太空授課科技含量高於人類首次(圖)
    王亞平在使用彈簧秤測量質量  6月20日上午,女航天員王亞平在天宮一號裡成功進行我國首次太空授課。  接著,她把一個金屬圈插入裝滿飲用水的自封袋中,慢慢抽出金屬圈,便形成了一個漂亮的水膜。輕輕晃動金屬圈,水膜也不會破裂。隨後,王亞平又往水膜表面貼上了一片畫有中國結圖案的塑料片,水膜依然完好。  慢慢地向水膜注水,不一會兒,水膜就變成了一個亮晶晶的大水球。用注射器向水球內注入空氣,在水球內產生了兩個標準的球形氣泡,氣泡既沒有被擠出水球,也沒有融合到一起。
  • 太空授課:航天員王亞平主講「失重」引人入勝
    新華社發(視頻截圖)   這是中國最高的講臺——在遠離地面300多公裡的「天宮」,以王亞平為主講的3位「神十」航天員為全國青少年講述了神奇的太空知識。   這是中國最大的課堂——從首都北京到祖國四面八方,8萬多所中學、數千萬名師生通過廣播、電視和網絡直播,共同收聽收看航天員太空授課,一同領略奇妙的太空世界。
  • 講述太空授課背後的「科學張力」
    遊思行攝(新華社供圖)本報記者 朱廣清 周熙檀「面對浩瀚的宇宙,我們都是學生。」神舟十號飛船出徵之前女航天員王亞平意味深長的話語,一直縈繞在人們的耳畔。作為中國首位「太空教師」,6月20日,她赫然站在了最高的講臺上。
  • 太空授課5個實驗方案來自師生 教具重2.9公斤
    輕鬆拉開大幕之後,王亞平變起了一出出戲法,圓周運動的單擺、不變軸向的陀螺、晶瑩剔透的水膜、紅撲撲的水球,中國第一堂太空授課在趣味與驚奇中完美展現。實驗1打開「箱子」測質量懸空打坐、大力神功,這兩招專屬武林高手們的「功夫」,經過3名航天員在太空的演繹,引來了同學們的陣陣喝彩。
  • 航天員的秘密:太空國旗、航天食物、太空筆……
    太空筆(中國載人航天工程辦公室供圖)據介紹,這是太空中用水衝調的藻麥茶,可以保證基本的營養。主要成分是螺旋藻、麥片和黑茶,其他配料並未公布。太空中的中國茶包景海鵬和陳冬在神舟十一號中首次「太空泡茶」。茶包也是首次展出,每個茶包3克,裝在特製的包裝袋中,注水後完成復水,然後用加熱器加熱,每個茶包泡四五次。茶包分紅茶和綠茶兩種,源於中國十大名優紅茶和綠茶的科學配比。
  • 製作水膜、水球─液體表面張力
    圖:王亞平往水膜上注水,水膜變成一個大水球/中新社  過程:王亞平把一個金屬圈插入飲用水袋中,慢慢抽出金屬圈,形成一個水膜。晃動金屬圈,水膜也沒有破裂;往水膜表面貼上一片畫有中國結圖案的塑料片,水膜依然完好。她接荌竣F第二個水膜,用飲水袋慢慢往水膜上注水,水膜變成一個大水球。再向水球內注入空氣,水球內形成兩個球形氣泡,既沒有被擠出水球,也沒有融合到一起。最後,王亞平注入紅色液體,紅色慢慢擴散開來,把水球變成一枚美麗的「紅燈籠」。  解讀:這兩個實驗均展示了液體表面張力的作用。
  • 「在太空中騎自行車是什麼感覺?」——「太空授課」開啟北京中小...
    「我想知道,水球實驗裡的兩個氣泡最後會不會合在一起?」「我對彈簧測體重的原理很感興趣,但還沒想明白。」……隨著女航天員王亞平做完最後一個實驗,北京航空航天大學附屬中學初一一班的教室裡已經炸開了鍋,大家嘰嘰喳喳,說著自己的感受和疑惑。
  • 太空課堂引6000萬學生「仰望星空」
    [太空]王亞平取出了一個金屬圈,把它插入裝滿飲用水的自封袋中再慢慢抽出來,圈中結了一個透明的水膜。輕輕地來回晃動中,水膜完好無損。「我想如果詩人李白在天宮中生活,大概他就寫不出『飛流直下三千尺』的詩句了,因為在失重狀態下,根本就不可能會『飛流直下』」。  [地面]在地面上,同學們費盡九牛二虎之力,也難以和太空中的王亞平PK。
  • 當年太空授課,為什麼逃離地球目前基本不可能?
    背景:神十航天員王亞平北京時間2013年6月20日上午10點在太空給地面的學生講課,此次太空授課主要面向中小學生,使其了解微重力條件下物體運動的特點
  • 太空授課(現代詩)
    神十航天員王亞平北京時間2013年6月20日上午10點在太空給地面的學生講課,此次太空授課主要面向中小學生,使其了解微重力條件下物體運動的特點、液體表面張力的作用,加深對質量、重量以及牛頓定律航天員將進行在軌講解和實驗演示,並與地面師生進行雙向互動交流。
  • 「長大想當太空人」——「太空第一課」激發學生科技夢
    新華網上海6月20日電(記者潘旭)「我想知道不同的物體在太空是什麼狀態。」上海市進才實驗小學三年級學生方瀚丞在觀看太空授課前對記者說出了一直環繞在腦海中的疑問。
  • 王亞平上午10時太空授課 講解失重、液體張力
    今天10時許王亞平主講  據央視消息,由教育部、中國載人航天辦、中國科協共同主辦的神舟十號航天員太空授課活動,將於今天上午10時許舉行。  此次太空授課將由女航天員王亞平擔任主講,另外兩名航天員聶海勝、張曉光將擔任授課助理和攝像師。
  • 太空授課:五個實驗展示足夠震撼的新世界
    高速旋轉的陀螺在太空受到外界其他力的幹擾幾乎為零,因此在初始狀態下,陀螺可以始終指向指定的方向,起到導航作用。    趙洋說,這裡面包含了角動量守恆原理,實際應用已經有很多,例如很多通信衛星,為保證天線對準地面,就通過陀螺高速自轉達到穩定。    最令趙洋驚喜的實驗是第四個水膜實驗。他說,他猜到了大部分實驗,而親眼看到水膜變水球的情景令他感到很奇妙。
  • 街訪:市民對太空授課興趣濃 好奇在太空擰溼毛巾會飆水嗎?
    中國女航天員王亞平將在距地約300公裡的浩瀚太空為青少年授課,成為中國首位「太空教師」。對於「太空授課」,大家有什麼想提問王亞平,對於太空大家又有怎麼樣的好奇呢?12日,新民網進行了新一期的街訪。   據悉,王亞平搭乘神舟十號飛船按計劃入軌,飛船將把她送入早已在太空等待的中國首個目標飛行器天宮一號——這將成為中國最高的「講臺」。
  • 太空行走可不是在宇宙空間中散步,為何女航天員太空行走少?
    據最新消息,「國際空間站」上的美國女航天員麥克萊恩和科克原擬定美國東部時間3月29日同時出艙,進行世界第一次「全女性太空行走」,但因航天服問題臨時取消,改由女航天員科克和另一位男航天員進行。而女航天員太空行走問題也由此賺足了眼球。現在,已有多項女子太空行走的世界紀錄問世。
  • 中國航天員宣傳片震撼發布!地球引力越小,祖國引力越大
    中國航天員的腳步,伴隨著國家強起來的鼓點,正以「世界矚目的速度」走到一個個新的方位——  2013年5月22日,航天員王亞平(中)、聶海勝(右)、張曉光在模擬天宮一號組合體內進行太空授課訓練。23歲的王亞平看著火箭燦爛的尾焰,腦子裡閃過一個念頭:「中國已經有了男航天員,什麼時候會有女航天員呢?」  唰!當整流罩打開,神舟十一號飛船的右舷窗亮了,壯美的太空又一次讓景海鵬驚嘆。一句「爽!」喊出了陳冬初見藍色星球的震撼,也喊出了他實現自己飛天夢想的酣暢。
  • 大班科學教案:會變魔術的水
    新東方網>學前>幼兒教育>幼兒園>幼兒園教案>正文大班科學教案:會變魔術的水 2012-02-22 19:31 來源:[標籤:來源]
  • ...航天員,王亞平,表面張力,張海軍,失重,過載,上海,分會場,實驗...
    昨天下午,在上海科技館舉辦的科普大講壇特別活動《對話英雄航天員王亞平》上,我國首位「太空教師」、女航天員王亞平通過遠程連線,分享了自己的經歷和感悟,鼓勵青少年為了夢想積極奮鬥。館方還邀請中國空間技術研究院研究員張海軍為觀眾普及物理學知識,展示空間實驗的奇妙。
  • 國家為什麼禁止未婚女航天員上太空?答案令人心酸
    我國近年來的航天技術發展是非常快的,已先後把10位太空人送入太空,其中還有兩位女太空人,而人們關注最多的就是這兩位女太空人了,人類航天史上,女太空人是非常少的。