水球为何变“懒”?扳手为啥会调头?来自“天宫”的最新课外辅导来了!

2022-10-12 19:09:34 - 媒体滚动

转自:文汇网

水球为何变“懒”?扳手为啥会调头?来自“天宫”的最新课外辅导来了!

毛细效应实验、水球变“懒”实验、太空趣味饮水、会调头的扳手……今天下午,“天宫课堂”第三课给大家带来了四个妙趣横生的实验。这些神奇现象背后的科学原理有哪些?这份辅导材料请收好。

毛细效应实验

解答:浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象,叫做毛细现象。中科院空间应用中心集成技术中心副主任张璐表示,在任何一种液体中固定住管子,都会有毛细现象,这是由于水的表面张力有一种想要把水面变平的力,因此会产生一个向上或向下的力。

如果在浸润物体中,力是向上的。在实验中可以看到,最细的管子,液面上升很快,旁边两个管子液面上升比较慢。和地面最明显的区别在于太空中由于没有了重力的束缚,表面张力作用会更加明显,会驱动液面不断上升,最终液面都会上升到管顶。

如果是非浸润液体,比如水银,那么就会得到一个向下的力。比如在水银中插入管子,水银是往下走的。

毛细效应在现实中有非常多的应用,比如毛巾可以吸水、根茎可以吸水等就是用到了这个原理。对了,那种可以无限循环“喝水”的动物玩具,也是用到了这个原理。

水球变懒实验

解答:外力施加到水球上,水会发生共振,加入一枚钢球后,水球固有频率就会发生改变,相对不容易引起共振。张璐说,在地面上的水里放一个球,水的震荡也会减缓,挑水时,在水桶表面放一片荷叶,也是用到了这个原理。

该实验原理在航空航天中也非常重要,比如航天器分离时加速度比较大,这时会用到颗粒阻尼器,它具有吸能作用,以减少航天器和人受到的冲击。

太空趣味饮水

实验中,刘洋拿出一根2米长的管子,将管子的一头放入芒果汁中,她能喝到饮料吗?只见刘洋吸了一口,芒果汁就随着管子注入刘洋的口中。

原来在地面上由于重力作用,2米长的管子想要吸水是很不容易的,但在微重力的太空中,仅仅依靠吮吸的力量,就可以很轻松喝到水。

会调头的扳手

T字扳手,左右旋转,扳手不容易调头,上下旋转扳手容易调头,这是为什么呢?

“会调头的扳手”展示的是“贾尼别科夫效应”,最初是由苏联宇航员贾尼别科夫在空间站中偶然发现的,钢铁的旋转方式和分布质量有关。具体来说,刚体绕着它转动惯量最大的主轴,或转动惯量最小的主轴旋转时是稳定的,而绕着中间轴旋转时则是不稳定的。

作者:沈湫莎

责任编辑:任荃

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