北京天津河北山西内蒙古辽宁吉林黑龙江上海江苏浙江安徽福建江西山东河南湖北湖南广东广西海南重庆四川贵州云南西藏陕西甘肃青海宁夏新疆香港澳门
站内搜索

关键词:

搜索范围:

工作管理 设为主页 加入收藏 英文网站
首页 > 空间站计划 > 空间站计划 > 太空集结号

空间站科学实验方案示例(二)

你是否找到设计实验方案的感觉了?如果意犹未尽,再来看看其他几个方案摘要,找找实验灵感。

 

宇宙辐射对药物的影响

 

在一个圆柱形转轴的轴面上,安有分格的直槽,每格放一种药物。转轴外装圆筒形防辐射屏蔽,圆筒上留有与直槽同宽的开口。当某一直槽对准开口时,其中的药物即接受辐射,可用感光胶片记下辐射剂量。让转轴按要求转动,使各种药物均接收不同剂量的宇宙辐射。回到地面后,对各种药物进行分析,研究宇宙辐射对药物的影响。

 

以下是在神舟十号飞船上宇航员做的5个太空授课科学实验

 

太空称重

 

宇航员王亚平在太空授课时拿出两个完全一样的弹簧。弹簧的底端分别固定了两个质量不同的物体。如果在地面,由于这两个物体质量不同,所以这两根弹簧的伸长量肯定是不同的。但在太空中,两个弹簧却停留在了同一位置,无法显示出两个物体质量的差别。

 

王亚平在讲课之余还不忘启发同学们,在接过聂海胜递过来的弹簧教具后,她将两个弹簧拉到同一位置,再松手,看得出弹簧的振动频率明显不一样,利用这个现象能否设计出一种测质量的方法呢,这个问题就留给你们来慢慢思考吧。

 

那在太空中航天员想要知道自己是胖了还是瘦了,该怎么办呢?王亚平接下来向大家展示了测质量的装置——“质量测量仪”,并请聂海胜共同演示。首先让聂海胜固定在质量测量仪上,然后王亚平把连接运动机构的钢丝绳拉到指定位置,之后拉力会使他回到初始位置,这样就测出了他的质量:74千克。

 

这台质量测量仪用的是什么物理原理呢?王亚平解释说,其实就是我们学过的牛顿第二定律。“物体受到的力等于它的质量乘以加速度。测出力和加速度,就可以算出质量了。因此,我们设计了一个‘弹簧—凸轮’机构,能够产生一个恒定的力,就是刚才把聂海胜拉回到初始位置的力。我们还设计了一个光栅测速系统,能够测出刚才身体运动的加速度。然后根据牛顿第二定律,就可以算出身体的质量了。”

 

太空单摆

 

太空单摆实验中出现了让人匪夷所思的现象。

 

宇航员王亚平展示了一个支架,细绳将小球连接在支架上,形成了一个我们地面上常见的单摆。当王亚平推动小球时,小球并没有像在地面上一样做往复摆动,而是轻轻地飘荡在空中,貌似无力地无规则移动,“这是为什么呢?”王亚平让同学们思考,答案很明显,“因为在太空中小球处于失重状态,没有了回复力。”

 

接下来王亚平推了小球一下,小球竟然在做圆周运动!再换个方向演示,小球仍然在做圆周运动!这是因为在太空中,小球处于失重状态,即使我们给小球一个很小的初速度,它也能绕摆轴做圆周运动;但是在地面上却需要一个足够大的初速度才能够实现。

 

王亚平通过杂技表演为同学们作解答,在聂海胜的帮助下,她旋转了两个90度,“太空中我们自身的感觉,在方位上无所谓上和下的区别,无论头朝向哪个方向,我们自身的感觉都是一样的。不过在天宫里,为了便于工作和生活,我们也人为地定义了上和下,并且把朝向地球的一侧作为下方,并铺设了地板。”

 

太空陀螺

 

一个彩色“陀螺”的出现意味着第三个实验开始了,“下面开始的演示在地面上可是很难做到的,你们要仔细地看哦!”宇航员王亚平卖起了关子,她先是把静止的陀螺悬空放置,给它一个干扰力,这个静止的陀螺就会翻滚着向前运动,它的轴向发生了很大的改变。之后把它抓回来让它旋转起来,这次,它不翻滚了,而是晃动着向前走。王亚平再次把它抓回来。

 

为了让同学们看得更清楚,王亚平又拿出另一个陀螺,让它们一个静止,一个转动,给它们同样的干扰力,结果静止的陀螺开始翻滚着向前移动,而旋转的陀螺虽然是晃动但是轴向基本没有改变。

 

高速旋转的陀螺具有很好的定轴性,这项试验说明,陀螺这一定轴特性在天上地上是完全一样的。

 

文章主题词:
    评论
    称 呼:
    评论须知
    • ★ 在本网发表言论,请自觉遵守爱国、守法、自律、真实、文明的原则,尊重网上道德,遵守各有关法律法规;
    • ★ 请勿发表可能危害国家安全,破坏民族团结、国家宗教政策和社会稳定,含侮辱、诽谤、教唆、淫秽等内容的言论;
    • ★ 承担一切因您的行为而直接或间接导致的民事或刑事法律责任;
    • ★ 在本网发表的言论,本网有权在网站内保留、转载、引用或者删除;
    • ★ 参与评论,即表明您已经阅读并接受上述条款。
    评 论:
    验证码: