今天小编分享的社会经验:“天宫课堂”有哪些神奇知识点?前瞻来了!,欢迎阅读。
" 天宫课堂 " 第四课将于 9 月 21 日下午开课
神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮
已经准备好课程表啦!
球形火焰实验、球形火焰实验、动量守恒实验 ……
它们涉及哪些物理学知识?
现代快报记者采访了南京市第一中学物理组教研组长秦笑春,前瞻本次 " 天宫课堂 " 可能涉及哪些知识点。
其实,这一课早就开始酝酿了。2022 年 10 月,长征五号 B 遥四运载火箭将梦天实验舱送入太空,8 个科学实验柜也随之升空,燃烧科学实验系统正是其中的一部分。有了设备支持,航天员才能在空间站里安全地开展明火实验。
秦笑春介绍,太空中的火焰形态与地球上有明显区别,地面上火焰近似泪滴状,而太空中则是呈球形。" 大家都知道可燃物、氧气是燃烧反应的必要条件,实际上地球的重力环境,也起到重要作用。" 他解释道,当人们点燃火焰时,它周围的气体会被加热,通过对流作用,密度较小的热气体上升,吸入更冷、更新鲜的空气。充足的氧气补充,维持着火焰继续燃烧。这种较轻热气体和轻重冷空气之间的推拉效应产生了明显的泪滴状火焰。
但在太空的失重状态下,没有重力作用产生密度梯度,火焰以对称性的方式,向四面八方扩散。秦笑春说," 在这种状态下燃烧,氧气补充进来的效率也远比地球上低,火焰扩散燃烧过程较慢。" 因此,太空中的火焰呈现出 " 温吞 " 的球形。
本次的天宫课堂上,还将用到水。虽然,前几次的天宫课堂里,航天员也介绍了水在失重状态下,因为其表面张力,会让它呈球形飘浮。但这次,航天员可能会玩得更 " 大胆 "。
" 看课程表上的描述,航天员可能要在空间站里用水球打乒乓。" 秦笑春表示,实验用到疏水材料的乒乓球拍,这意味着水无法吸附到球拍上。而太空失重环境中,飘浮的水球受到外力作用,就会发生运动。" 当然,航天员拍打水球,肯定不能用太大的力气,否则水球就会散开。" 他解释道,实际上在太空的微重力环境下,航天员做任何动作都不能太快,否则冲量很大,速度剧烈变化,就可能产生危险。也正因如此,我们看到航天员在太空中无论是工作、生活,还是锻炼,都是慢腾腾的样子。
对于这次天宫课堂的动量守恒实验、又见陀螺实验,秦笑春表示,都是地球上也能操作的两个实验。动量守恒实验是通过金属球碰撞展现,而我们在地球上可以用 " 牛顿摆 " 之类的设备来展示效果。又见陀螺实验是展示角动量守恒现象,在太空中实验的优势是,失重环境下,可以有更丰富的角度呈现。他说:" 太空中,陀螺可以倒置飘浮旋转,航天员可以发挥创意,设计出非常巧妙有趣的实验方案,很值得期待。"
文 | 现代快报 + 记者 是钟寅
视频 | 储希豪 制作
来源:天文追梦团