第4次“天宫课堂”下课,北大教授解读知识点

2024-11-20 13:31:40 来源: 分类:探索

原问题:第4次“天宫课堂”下课,天宫课堂北大教授解读知识点

9月21日下战书,第次点“天宫课堂”第四课正式开讲 。下课神舟十六号航天员景海鹏、教授解读朱杨柱 、知识桂浪潮在轨面向天下青少年妨碍太空科普授课 。天宫课堂这是第次点空间站使命以来,我国航天员第四次面向广漠青少年睁开的下课“天宫课堂”太空授课行动 ,这也是教授解读中国航天员初次在梦天试验舱内妨碍授课 。

在本次太空授课行动的知识试验中 ,指令长景海鹏负责“摄像”,天宫课堂航天员朱杨柱、第次点桂浪潮相助操作 ,下课三人配合演示了球形火焰 、教授解读怪异“乒乓球” 、知识动量守恒以及又见陀螺四个试验。

四个试验反映了哪些物理道理?这眼前都有哪些知识点?这次太空授课行动取患上美满乐成后 ,新京报记者采访了北京大学物理学院党委副布告 、教授穆良柱 ,就本次太空授课行动妨碍解读 。

与地面差距,空间站中烛炬火焰类似球形

在梦天试验舱内,朱杨柱掏出烛炬 ,桂浪潮划燃洋火扑灭了它。与地面课堂教师扑灭的烛炬比照 ,空间站中熄灭的烛炬火焰泛起蓝色 ,形态类似球形  。在微重力情景下,烛炬熄灭发生了球形火焰 。

穆良柱见告新京报记者,在地球概况临近 ,扑灭烛炬可能看到不断熄灭的泪滴状璀璨火焰 。可能熄灭是由于石蜡受热汽化后以及空气中的氧气混合熄灭 。

而之以是能不断 ,是由于在地表重力情景下 ,熄灭的火焰以及周边被加热的空气热缩短后密度变小,组成回升气流 ,就像热气球回升同样 ,这样周边的空气就会从火焰底端流入填补 ,部份组成对于流 ,以是氧气就能源源不断地输入 ,组成不断的熄灭 。

熄灭发生火焰,由于对于流中回升气流的影响,火焰会被向上拉升 ,组成泪滴状 ,对于流较快时,火苗会被拉患上细长 。由于流入的氧气短缺 ,石蜡蒸汽可能短缺熄灭,凭证熄灭水平的差距 ,火焰分为焰心 、内焰 、外焰 ,焰心熄灭水平最低 ,温度也较低,偏暗蓝色 ,内焰熄灭水平较高 ,温度也较高 ,偏暗红色,外焰熄灭最短缺  ,温度最高,看起来是亮黄色  。

他进一步批注  ,在微重力情景下 ,烛炬熄灭时无奈组成空气的对于流 ,以是熄灭后的火焰只能向周围散漫组成球形火焰 ,就像吹气球同样。这种情景下氧气只能经由火散从火焰外部进入外部 ,不能短缺地填补到石蜡蒸汽中 ,以是熄灭水平较低 ,熄灭历程变患上飞快,熄灭产物也会爆发变更,火焰温度低,看起来阴晦,颜色偏蓝。在太空站试验里看到的正是这样的天气。

“微重力情景熄灭的钻研给了咱们一个新的措施来操作熄灭历程 ,对于咱们短缺清晰熄灭的机制有紧张意思。”穆良柱说 。

在试验舱内 ,水球被毛巾包好的球拍弹开了

课上 ,朱杨柱用水袋做了一颗水球 。桂浪潮掏出一个艰深的乒乓球拍 ,水球击打球拍后,水球粘在球拍概况上 。而水球击打在毛巾包好的球拍上 ,水球被弹开了。

9月21日 ,天宫课堂第四课开讲 ,航天员桂浪潮在太空用水球打“乒乓球” 。(视频截图)中国载人航天工程办公室供图

据穆良柱介绍,水球的组成是由于水的概况与外部性子差距 ,概况水份子数密度比外部的小,水份子之间有清晰的相互排汇力,像是一层绷紧的膜,由于这层膜的缩短,会导致牢靠体积的情景上水的概况积要尽管纵然小,不重力影响时就组成为了球形,像是装满了水的气球,有重力时 ,会挤压水球组成圆饼形 ,相似荷叶概况的水点。

毛巾的疏水概况相似于荷叶概况  ,水与其打仗时可能轻松滑落 ,而不会粘不才面  ,疏水概况艰深也是经由模拟荷叶概况的微纳妄想来制备的 。这样咱们就能清晰疏水概况偏远击吊水球时 ,就像击打一个装满了水的气球同样 ,水球会变形被弹开,之后再复原成球形 。

钢球碰撞展现牛顿第二定律

梦天气闸舱舱门贴了一张尺度网格布 ,在网格布前 ,桂浪潮用手中钢球,瞄准一个行动的钢球 ,抛了进来。碰撞后,钢球的轨迹爆发了变更。

穆良柱称 ,微重力情景下  ,两个差距品质钢球碰撞先后各自的动量爆发变更,但碰撞前总的动量以及碰撞后总的动量是巩固的。

钢球的动量艰深界说为品质乘以速率 ,这是用来形貌钢球平动形态的物理量 ,想要修正其动量,需要施加力的熏染 ,这便是牛顿第二定律所形貌的纪律 。

9月21日  ,在北京航空航天大学 ,学生收看“天宫课堂”第四课 。新华网记者 鞠焕宗 摄

对于两个钢球,假如将其视为一个部份,总的动量就形貌了部份的平动形态,想要修正总动量 ,两个小球受到的总力就不能为零。

他见告记者 ,微重力情景下,碰撞前,两个钢球各自受力简直都为零 ,以是都坚持自己的动量巩固 ,也便是平动形态巩固 ,相互碰撞时 ,每一个钢球都受到另一个钢球的撞击 ,以是各自的动量都爆发了变更  ,也便是平动形态爆发了变更,碰撞后每一个钢球受力又简直为零,以是坚持碰撞后的动量巩固 ,也便是坚持碰撞后的平动形态。

由于钢球碰撞时,各自的受力是一对于相互熏染力 ,加在一起的求以及服从为零,并不修正两个钢球总体的动量  ,以是碰撞前的总体平动形态以及碰撞后的总体平动形态坚持巩固。

桂浪潮借助陀螺再现“太空转身”

在这次太空授课中 ,桂浪潮运用金属陀螺揭示行动及旋转情景下的角动量守恒天气 ,再现“太空转身”。

记者留意到,这个陀螺可能纵向旋转,飘在地面的桂浪潮先握住行动陀螺的双侧握柄 ,在一系列措施后,身段姿态并无变更。而当朱杨柱让陀螺快捷转折起来后 ,再做出同样措施的桂浪潮 ,身段清晰爆发了转折。

穆良柱批注 ,物体的行动除了有平动之外,还可能转折,由于转折以及角度无关,以是艰深用角动量来形貌物体的转折形态,角动量的修正需要力矩 ,不力矩时角动量坚持守恒,也便是转折形态坚持巩固。

当行动的桂浪潮握住行动陀螺的双侧时 ,人以及陀螺都不转折,总角动量为零 。微重力情景下,桂浪潮做种种措施时,人以及陀螺部份所受的力矩为零  ,以是总角动量巩固 ,依然为零  ,这样陀螺以及人最后都不转折 。

当陀螺快捷转折时就有了角动量,这时尽管人不转折,但人以及陀螺的总角动量不为零。微重力情景下,桂浪潮做种种措施时  ,人以及陀螺部份所受的力矩依然为零 ,以是总角动量依然巩固 。而陀螺受到的力矩不为零,以是陀螺的角动量爆发了变更 ,也便是转折形态爆发了变更。但由于部份的角动量坚持巩固 ,以是人的角动量确定要爆发变更,也便是人要转折。

新京报记者 张建林

编纂 张磊 校对于 杨许丽返回搜狐,魔难更多

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