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质量测量仪随着神舟十号航天员王亚平登上中国讲台

发布日期:2013-06-21 14:27:00 来源:互联网 查看次数: 文字大小 【

  质量测量仪随着神舟十号航天员王亚平登上中国讲台

  6月20日上午,神舟十号航天员王亚平等登上中国最高的讲台,为全国青少年带来神奇的太空一课。王亚平在太空中演示了质量测量、单摆运动等五个实验,在太空中用户测量质量的“质量测量仪”也出现在实验中。

  “质量测量仪”派上了用场,这是从天宫一号舱壁上打开的一个支架形状装置。聂海胜把自己固定在支架一端,王亚平轻轻拉开支架,一放手,支架便在弹簧的作用下回复原位。测量结果表明,聂海胜的质量是74千克王亚平解释说,质量测量仪的原理是通过弹簧产生力并测出力的加速度,然后根据牛顿第二定律计算出质量。

  航天员的表演给同学们带来了疑问:在地面上,人们一般用天平、台秤、托盘秤、杆秤、弹簧秤测量物体的质量。那么,失重环境下,太空中航天员想要知道自己是胖了还是瘦了,该怎么办呢?

  王亚平向同学们解释道,天宫中的质量测量仪,应用的物理学原理是牛顿第二运动定律:F(力)=m(质量)×a(加速度)。质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F,同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t,计算出加速度(a=v/t),就能够计算出物体的质量(m=F/a)。

  在绕地球高速运动的飞船里,地球引力被飞船的离心力所平衡,飞船内部不再有地球引力的影响,也就没了重量,因此弹簧秤没有读数。“质量测量仪”直接运用了牛顿第二定律,利用作用力和物体加速度的关系确定物体质量。

  这个原理在航天活动中被广泛应用。例如,航天器的燃料消耗一段时间后,总质量会发生变化,可能影响轨道控制的精确度。这时就可以开启推力器并同时测量航天器的加速度,从而计算出航天器的质量。

  专家解读:实验生动地说明了牛顿第二定律的原理“物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比。”这是在一切惯性空间内普遍适用的基本物理定律,不因物体的引力环境、运动速度而改变,因此在太空和地面都成立。


责任编辑:unkown
标签: 质量测量仪 神舟十号 王亚平 太空课
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