安陽充分就業(yè)社區(qū)獎補標準多少
2023-09-22
更新時間:2023-09-22 19:11:40作者:佚名
授課老師:神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮
授課內(nèi)容:介紹夢天實驗艙,球形火焰實驗、奇妙“乒乓球”實驗、動量守恒實驗、又見陀螺實驗……
“天宮課堂”第四課的知識點!
首先,航天員們通過夢天實驗艙內(nèi)的定向攝像機向大家問好。
與問天實驗艙不同,夢天實驗艙內(nèi)沒有設(shè)置睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)等。它的氣閘艙也不是用于航天員出艙活動。
朱楊柱和桂海潮向大家介紹了艙內(nèi)的設(shè)備,這里有兩相系統(tǒng)實驗柜、超冷原子物理實驗柜、在線維修裝調(diào)操作柜等多臺空間科學實驗柜。超冷原子物理實驗柜可以創(chuàng)造接近絕對零度的超低溫,會顯現(xiàn)肉眼可見的宏觀量子現(xiàn)象,幫助我們探索量子力學的奇異世界。
接下來是實驗演示部分,首先是球形火焰實驗。
在地面課堂,老師點燃了一支蠟燭,火焰明亮,呈現(xiàn)錐形。在空間站中,航天員也點燃了一支蠟燭,火焰形狀接近球形,還有藍色的邊緣。朱楊柱輕輕轉(zhuǎn)動蠟燭,可以看到,火焰的形狀幾乎沒有變化。
“在地面有重力的作用,燃燒后的熱氣上升、冷氣下降,形成浮力對流,因此火焰呈現(xiàn)錐形。但空間站的微重力環(huán)境幾乎消除了這種浮力對流,燃燒后的氣體向各個方向運動的趨勢相同,因此,不管蠟燭朝向哪個方向,火焰都近似球形?!惫鸷3苯忉屃诉@種差異背后的科學原理。而且,對流微弱也導致氧氣的補充不如地面,蠟燭燃燒不夠充分,火焰的溫度更低,才呈現(xiàn)藍色。
其次是奇妙“乒乓球”實驗。在太空中,要制作個水球非常方便,但是能用乒乓球拍打這個水球嗎?特別是包上毛巾之后,毛巾球拍會不會把水球吸收掉呢?
結(jié)果是完全不受影響,兩位航天員輕松地用毛巾球拍對打了起來。
這個實驗形象地演示了水的表面張力及疏水材料特性,它不僅利用了水球本身的表面張力,表面布滿了疏水微絨毛的毛巾也至關(guān)重要。那么,日常生活中,為什么毛巾能吸水呢?這是因為在擦汗的時候,是把水分擠壓到疏水絨毛的空隙里。生活中常見的沖鋒衣、速干衣等面料都使用了類似的工藝。
接下來是動量守恒實驗。
在地面上,要進行動量守恒實驗,通常老師會使用牛頓擺進行模擬實驗。但在空間站里,就要方便得多了。朱楊柱把一個球懸浮在空中,桂海潮用另外一個同樣的球正面去撞擊,另外一個球也就動起來了。
最后是又見陀螺實驗,桂海潮拿出了一個他們準備好的陀螺,展示了角動量守恒。
他告訴同學們,空間站就是用這個原理在太空中轉(zhuǎn)身的,僅需總重量幾百公斤的陀螺,就能讓重達近百噸的空間站在太空中輕松自如地轉(zhuǎn)身。當然了,要讓空間站進行轉(zhuǎn)身,控制力矩陀螺也需要一定的角度、大小和質(zhì)量。
最后,桂海潮老師進行了總結(jié):做科學研究,不能停留在定性研究上,而要深入挖掘定量關(guān)系,這樣才能發(fā)現(xiàn)規(guī)律、掌握規(guī)律。
實驗演示結(jié)束之后,就進入了提問環(huán)節(jié)。
1、內(nèi)蒙古同學提問:你們能看到太空垃圾嗎?空間站會有相應的防護嗎?
答:有不少,但到目前為止還沒看到過。面對太空垃圾的威脅,空間站也會進行軌道機動,主動防備,此外,空間站的外部也進行了防護。
2、浙江同學提問:空間站上看到的太陽和地面有什么不同?
答:空間站上看到地球是圓的,更加遼闊壯觀,看到的云是白色的。在空間站里,太陽不能直接去看,因為沒有大氣層的遮擋和保護。所以,當進行出艙活動時,必須使用特殊的防護設(shè)備,防止眼睛被灼傷。
在空間站里,一天能看到16次落日。
3、安徽同學提問:時頻實驗柜的超高精度究竟有多高?什么用途?
高精度時頻實驗柜,由不同的原子鐘組成,其中的冷原子微波在空間站的微重力環(huán)境下能做到了一億年誤差不超過一秒的超高精度時間,可以支撐物理研究,提高衛(wèi)星的定位精度。
4、延安同學提問:怎么克服失重對人體的不利影響?
答:會在空間站內(nèi)進行體育鍛煉,比如太空自行車、拉力器、握力器、呼吸鍛煉器等等,也有相應的設(shè)備隨時進行檢測,保障航天員們的身體健康。
5、北京同學提問:在太空中,沒有參照物,怎么判斷空間站的姿態(tài)和軌道是否發(fā)生變化?
答:空間站里有很多特殊的敏感器,比如地球敏感器、太陽敏感器等等,空間站也裝了北斗定位設(shè)備,此外,空間站的飛行也遵照了軌道力學,所以有很多的儀器設(shè)備會監(jiān)測空間站的姿態(tài)和軌道位置。
最后,三位航天員表示,通過天宮課堂播下了播下科學和夢想的種子,期待以后能生根、發(fā)芽,茁壯成長,祝大家的夢想成真。
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