奇妙现象隐含物理奥秘

第一个实验其实是区别质量和重量。中国科技馆的副研究员赵洋说，这个实验利用了牛顿第二定律，――“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。”而这个定律在太空中有很强的应用性。这位中国科学院科学技术史博士举例说，美国有一次航天器对接时，需要对接力度恰到好处，这两个航天器质量一致，又可以控制速度，力度得到了很好的控制。
　　
　　第二个单摆实验，也与地心引力有关。上海延安初级中学物理教师解进老师说，在地球上的课本教学中，教给孩子们的是，小球的机械能等于动能加势能，小球在单摆运动时，动能和势能可以相互转换，但太空中就不一样了，小球只受到了王亚平给出的初始动能，不能摆起，因为势能不存在。同样因为上下左右的概念不存在，小球呈现的圆周运动，其实是在太空中任何一个平面上的圆周运动。
　　
　　第三个陀螺实验，是所有实验中，受到重力影响最小的一个。陀螺运动实验中，转动的陀螺具有定轴性，定轴性遵守角动量守恒原理――在没有外力矩作用的情况下，物体的角动量会保持恒定。航天员瞬时施加的干扰力不能产生持续的力矩，由于角动量守恒，旋转陀螺的旋转轴就不会发生很大改变。而这一点在地面上之所以很难实现，并不是因为角动量守恒定理不成立，而是因为陀螺与地面摩擦产生的干扰力矩等因素改变了陀螺的角动量，使其旋转速度逐渐降低，不能很好地保持旋转方向。
　　
　　赵洋说，这在实际应用已经有很多，例如很多通信卫星，为保证天线对准地面，就通过陀螺高速自转达到稳定。
　　
　　第四个水膜实验。制作水膜实验均展示了液体表面张力的作用。受到内部分子的吸引，液体表面分子有被拉入内部的趋势，导致表面就像一张绷紧的橡皮膜，这种促使液体表面收缩的绷紧的力，就是表面张力。解老师认为，从表面看是水的张力问题，其实也是重力问题，太空不受重力影响，“水膜自然就HOLD住了！”解老师说。
　　
　　第五个是水球实验。中国科学院理论物理学家李淼提到，水的受力主要是无数个水分子之间的引力，向水膜不断注水，形成的是水球。由于张力，水的表面积有很多能量，在体积一定的情况下，会尽量使表面积最小，而球面的表面积最小。
　　
　　在解释对水球进行染色时，李淼提到了扩散原理。因为没有重力，所以染料没有固定去向，向四面八方均匀扩散。
　　
　　来源：南京日报