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航天員講課在哪裡看

科技 更新时间:2024-11-20 07:25:41

八年前的雲太空課堂,你在嗎?聽過課的你,現在都在做什麼呢?

作為國家太空實驗室,也是重要的太空科普教育基地,中國空間站蘊含着得天獨厚的豐富教育資源。2013年6月20日,神舟十号航天員王亞平,也就是我國首位太空教師在神舟十号航天員聶海勝、張曉光的協助下為全國6000餘萬中小學生開設了一場天地互動太空課堂,并進行了質量測量、單擺運動、陀螺實驗、水膜實驗和水球實驗五個基礎物理實驗。

航天員講課在哪裡看(航天員邀你通話)1

八年前短短近五十分鐘的一堂課,讓無數青少年感受到了科技的魅力。榜樣的力量是無窮的,當時觀看直播的高二學生王楠,就被太空環境和物理實驗的組合深深吸引,今年她成功圓夢,入職航天。

2021年12月9日下午3時40分左右

我們的太空授課2.0版本正式開啟

依舊是由王亞平老師主講,

神舟十三号指令長翟志剛

及航天員葉光富組成的

“感覺良好”乘組參與授課

航天員講課在哪裡看(航天員邀你通話)2

圖源:央視新聞

“感覺良好”乘組為全球的觀衆們演示了失重環境下細胞學實驗、物體運動、液體表面張力等現象等8項太空授課項目。沒看到直播?沒關系,航知為大家梳理了這長達一小時的課程,從知識點到視頻都為大家整理了出來,快收藏這份免費的太空課程,和航天員一起感受太空和科學的魅力吧!

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1. 航天員在軌工作生活場景展示

在課程的最開始,亞平老師“飄”着帶我們參觀了空間站的内部,包括工作區、生活區、科學試驗區、健身訓練區等。

2. 太空細胞學研究實驗展示

接着,葉光富老師為我們展示了太空中細胞的神奇變化。我們可以看到在失重條件下細胞生長發育的有關研究。下圖也可以看到細胞在跳動。

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3. 太空轉身

在這個實驗部分,亞平老師和孩子們做一個互動。讓孩子們嘗試起立向後轉再轉回來,孩子們完成的極其輕松。但也就是這個在地面上難度極低的動作,在太空中卻難度極大,而且動作極其扭曲。

通過葉光富老師的演示我們可以知道,在太空中轉身,上半身和下半身會呈現相反的方向。這其實中間蘊含着一個物理知識,叫做角動量。

中國科技館科普講師團副團長陳征在接受《環球時報》的采訪中科普道,角動量是描述物體轉動的物理量。這個試驗所展現的是在微重力的環境中,航天員在不接觸空間站的情況下,類似于理想狀态下驗證“沒有外力矩,物體會處于角動量守恒”。因此,航天員上半身向左轉動時,按照角動量守衡的原則,下半身就會向右轉。

而另一個動作是航天員伸展身體的時候,因為質量分布得離旋轉軸比較遠,轉動慣性比較大,所以角速度就減慢,轉身的速度就會随之而變緩。當把四肢收回時,轉動慣性小,角速度就會增加,這樣轉動速度就會變快。王亞平老師還開玩笑地說這個動作很像花樣滑冰比賽的動作。

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浮力消失實驗

這個實驗既簡單又直觀,我們都知道,輪船之所以能夠在水面上運轉是因為浮力的原因。在此部分中,王亞平老師讓同學們在地面上用筷子将乒乓球壓在水下,再松開手時乒乓球很快地就會漂浮回水面上來。但通過葉光富老師的實驗我們可以看到,在空間站中将乒乓球壓在水裡,乒乓球是不會漂浮回水面的。

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這是什麼原因?

實際上,這背後蘊含的物理知識叫做“浮力與重力伴生”。浮力來源于重力引起的液體在不同深度的壓強差。當重力消失時,液體内部壓強相同,浮力也就消失了。因此在空間站失重的條件下,浮力也會因此消失,乒乓球自然也不會浮上來。水膜張力實驗&水球光學實驗

在這兩個實驗中,我們來讨論的是和“水”有關的物理現象。

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王亞平進行水膜實驗首先,在太空中失重環境下,水滴會在表面張力的作用下收縮成一個接近完美球體的水球,而非我們在地球上所見到的水滴。

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其次,我們剛剛提到,在太空中的浮力是幾乎為零的。陳征介紹稱,當航天員往水球中打入一個氣泡,氣泡不會向上飄的原因也正是因為沒有浮力。我們可以看到,水球被氣泡變為了兩部分,氣泡周圍是水。航天員的臉被正立和倒立着分别呈現出來。

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事實上,會出現這種情況的原因是因為此時的兩部分水球變成了兩個透鏡,外圈是凸透鏡,所以呈現出一個倒立的像,内圈相當于變成了兩個凹透鏡的組合,這個時候又出現了一個正立的像。因此可以在水球中同時看到一正一倒的兩個像。

泡騰片實驗

我們知道,在地球上把一個泡騰片扔進水中,會出現無數的小氣泡,這些小氣泡會接連上浮至水面,而後消失在空氣中。然而,在太空中扔一個泡騰片進水中,卻有着極其不同的結果。

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這種現象來源于太空與地球最大的不同:太空是個微重力環境。我們剛剛提到,太空是一個幾乎沒有浮力的地方,所以,在空間站中将泡騰片扔進水中,它所産生的氣泡不會上浮,而是相互擠壓,水球也會被氣泡撐得更大,極其漂亮。

天地互動交流

在最後的問答環節中,來自廣西南甯、四川汶川、香港、澳門、北京的同學們都對航天員們提出了自己心中的疑問:如航天員在空間站中是否能像地面上一樣正常行走、航天員睡覺的時候會不會飄起來、會不會做夢、空間站的水如何解決等等有意思的問題,航天員老師們也一一進行了回答。由于問題很多,有興趣的讀者們可以點進視頻看看答案。

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“飛天夢永不失重,科學夢張力無限!”

相比8年前來說,我們的科技、天地通訊設備等都有了極大地提升。對于青少年的科技科普依舊重中之重。中國航天夢想的種子正在星際間不斷播撒,也期待有越來越多的少年加入到中國航空航天事業的建設中來。少年強,則國強!

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