“天宫第一课”开讲啦！太空转身、浮力消失，这些知识点你get到了吗？

就在12月9日

“天宫第一课”开讲啦！

中国空间站上的3名“神舟十三号”机组成员

王亚平（左）、翟志刚（中）和叶光富（右）

3名航天员在“天宫第一课”上

讲了什么内容呢？

今天，科博士就来给大家好好介绍一下。

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# Space Day of China #

天宫第一课

此次的“天宫第一课”在中国自主建造的空间站内开讲，是“太空授课”的延续。

在约60分钟的授课中，神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富向我们介绍展示了空间站工作生活场景，演示了微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象。

这些实验背后的原理到底是什么呢？来听科博士给你唠一唠。

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# Space Day of China #

太空转身背后隐藏的物理知识点

你们知道吗，在地球上，我们转身其实是靠与地面的摩擦力完成的，所以转身对于地球上的我们来说并不是一件难事。

那么在太空这种微重力环境下，失去了力，我们又如何转身呢？

叶光富老师尝试不借助把手完成太空转身

在这次的太空授课中，叶光富老师就为我们展示了在太空中要怎么转身。看似简单的一个动作，背后却隐藏着很高的物理知识。

叶光富老师展示如何在失重环境下转身

据中国科技馆科普讲师团副团长陈征介绍说，太空转身实验的核心关键词叫做角动量。

角动量是描述物体转动的物理量。这个试验所展现的是在微重力的环境中，航天员在不接触空间站的情况下，类似于理想状态下验证“没有外力矩，物体会处于角动量守恒”。

航天员上半身向左转动时，按照角动量守衡的原则，下半身就会向右转。

另一个动作是航天员伸展身体的时候，因为质量分布得离旋转轴比较远，转动惯性比较大，所以角速度就减慢，简单点说就是转速变慢了。

而当把四肢收回时，转动惯性小，角速度就会增加，直观感受就是转动速度变快了。

这种情况就和花样滑冰选手旋转时类似，当他们张开双臂时，转速慢；收紧双臂时，转速就会变快。

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# Space Day of China #

浮力消失实验

在地球上，我们把乒乓球放在水里它会浮起来，那么在太空中做同样的实验，乒乓球会不会浮起来呢？

答案是——乒乓球没有浮起来，而是停留在了水中。这是为什么呢？

其实浮力和重力是伴生的，浮力来源于重力引起的液体在不同深度的压强差。当重力消失时，液体内部压强相同，浮力也就消失了。

因此在空间站的微重力条件下，乒乓球在水里并不会浮起来而是停留在水中。

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# Space Day of China #

泡腾片实验

地球上，我们将泡腾片放进水中，就会产生大量的二氧化碳气体，这些气体在水中形成大量水泡，水泡就会不断地涌出水面。那么在太空，泡腾片与水球相遇，会发生什么？

王亚平老师将泡腾片放入水球后，只看到水球中有二氧化碳气泡不断产生。但神奇的是，气泡却没有从水球中跑出来，反而让水球最终变成了一个“气泡球”。

泡腾片放入蓝色水球中，像一颗蔚蓝的地球

与浮力消失实验同样的原理，在太空中泡腾片产生的气泡，也几乎不受重力的作用，所以没有压力差，也失去了浮力。所以，气泡就飘在水球里面，相互挤压，最后把水球撑得更大。

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# Space Day of China #

水球光学实验

在这个太空实验中，王亚平老师往水膜里注入水，得到了一个水球，接着往水球中再注入一个气泡。神奇的景象出现了——透过水球和气泡能看到一正一反两个像。这又是怎么一回事呢？

往水球中打入一个气泡之后，为什么气泡不会向上飘呢？因为在太空中没有浮力，气泡就老老实实待在了水球中。而水球也会因为这样被气泡分成了两部分——中间是空气，周围是水。

于是，整个水球就变成了两个透镜，外圈变成了一个凸透镜，所以呈现出了一个倒立的像，内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，这个时候就又出现了一个正立的像。最后，就在水球中同时看到了一正一倒的两个像。

看了这些实验

你们对太空是不是更加向往了？

“飞天梦永不失重，科学梦张力无限”

让我们一起期待下一次的“天宫课堂”吧！

本期内容到这里就结束啦

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资料来源：共青团中央、广东科普、科普中国、南方日报

部分图片来源于网络，非商业用途，仅作为科普传播素材。如有侵权，请联系删除。

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原标题：《“天宫第一课”开讲啦！太空转身、浮力消失，这些知识点你get到了吗？》

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