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神奇!刘洋在太空中用2米长吸管喝到果汁

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2022-10-13 12:15 来源: 湖北省图书馆
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  10月12日下午,“天宫课堂”第三课正式开讲,神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲首次在问天实验舱进行太空授课。 什么是毛细现象? 水球在太空如何变“懒”? 在太空用超长吸管喝果汁费劲儿吗? “天宫课堂”第三课干货满满、精彩无限,快来一起回顾这些知识点吧。
  01
  两米长的吸管能喝到水吗?
  神舟十四号飞行乘组航天员 刘洋: 今天给大家展示一种有趣的喝水方式。平时在地面我们都是使用较短的饮料管,如果饮水管太长,就需要比较费力才能喝到饮料,今天我准备使用一个长达两米的饮水管,同学们猜猜我能不能喝到水呢?


  喝到了,还很轻松。 地面由于重力的作用,在使用饮水管喝水时,液体管越高,吮吸也就越费力,但空间站是微重力环境,仅仅依靠吮吸的力量就可以喝到两米以外饮水袋中的饮料。
  02
  微重力环境下 扳手会掉头? 神舟十四号乘组航天员 陈冬:空间站常用的工具T字扳手在空中同时旋转起来会有什么现象发生?先旋转这个小扳手。


  这个小扳手在自己翻身,头朝上、头朝下,头又朝上,如此反复,注意看标有颜色的一端。


  标有颜色的一端在掉头,一会在左边,一会在右边,来回变换。两个扳手同时旋转起来会有什么相同和不同之处?


  两个扳手的旋转姿态不一样。什么情况下扳手容易掉头?什么情况下掉头现象不容易发生?


  这样旋转,扳手旋转的很稳定,没有出现掉头。


  那我们再这样旋转呢?扳手又掉头了,这是苏联航天员贾尼别科夫在空间站中偶然发现的,所以也叫 贾尼别科夫效应,研究发现这个现象与扳手的旋转方式和它质量的分布有关系。这个现象在地面不太容易看到,但是在太空中这就是小菜一碟。
  03
  水球上了太空就变“懒”了? 神舟十四号乘组航天员 刘洋:这是提前做好的一个水球,今天我们一起来探索微重力环境下水球的振动会有哪些有趣的现象。我先用注射器喷出空气快速地冲击它。


  同学们看,水球的振动挺剧烈,如何可以减小这种振动?我准备向水球内加入一个空心钢球,看看会有什么现象发生。


  虽然钢球穿进了水球,但是水球仿佛有黏性一样把钢球又给拉回来了。


  钢球已经放置好,再以同样的力度来冲击它,振动确实变小了,水球好像变“懒”了一样。这个实验告诉我们, 小球的加入使流体的振动发生了一定的变化。同学们想一想,这是为什么呢,生活中有没有类似的应用?
  04
  水管越粗液体上升越慢? 神舟十四号飞行乘组航天员 陈冬:下面我给同学们演示一个小实验,来进一步展示流体现象的天地差异。在我面前这是一个装满水的培养皿,为了便于观察,我在里面加了一些颜料,这是三根粗细不同的塑料管,等一会儿我会把它同时放在水中,会和地面的现象一样吗?


  最细的管子,液面上升很快,旁边两个管子液面上升比较慢。和地面最明显的区别就是在太空由于没有了重力的束缚,表面张力作用会更加明显,会驱动液面不断上升,最终液面都会上升到管顶,正如亚平老师所说,流体表面张力作用又一次大显神威,最粗的管子液面也会上升到管顶。


  神舟十四号飞行乘组航天员 刘洋:同学们,别看这个实验简单,里面涉及的原理比较复杂,科学家就需要研究这些看似简单的现象,然后利用这些原理去解决遇到的问题,比如航空器发动机的燃料储箱、高空热管都利用了毛细作用。


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  来源:央视新闻
  编辑:鄂小图


  

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