空間站里的趣味物理現象

□楊學亮

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空間站里的趣味物理現象

□楊學亮

中國將于2020年左右建成空間站.近幾年，先后有5位航天員向人們講述了在太空生活的方方面面，其中包括從太空俯視地球這般令人震撼甚至改變人生的經歷，也包括流汗、吃飯、打噴嚏這些細枝末節的生活瑣事.

一、失重讓你覺得自己像超級英雄

哈德菲爾德說，他在國際空間站內的失重環境下最愛做的事情就是飛行、起身.“從空間站的一端神奇地滑向另一端，每次我這么做的時候，都會偷笑不已.”

他在返回地球后第二次接受采訪時寫道：“我們甚至擺出超人的姿勢拍照.但是，國際空間站內部實在是太小了，不夠超人舒展身姿，一不小心就會撞到墻壁上.”

1.在空間站中能進行的體育鍛煉并能達到鍛煉效果的項目是（）.

A.舉重

B.引體向上

C.拉力器

D.普通跑步機跑步

解析：空間站中物體處于失重狀態，近似于不受重力的作用，所以舉重、引體向上都輕而易舉，達不到鍛煉的效果，排除A、B；拉力器是利用彈力來工作的，與失重關聯不大選C；在地面上，普通跑步機跑步是靠摩擦力的作用，由于航天員在空間站中對跑步機幾乎沒有壓力的作用，所以也幾乎不受摩擦力，腳蹬跑步機人會飛起來，排除D.答案：C.

2.空間站中物體近似于不受重力的作用，設想宇航員從地球攜帶一包標有60g的方便面、天平和彈簧測力計等工具進入“天宮”中，測得方便面的示數是（）.

A.天平示數為10g，彈簧測力計示數約為0.6N

B.天平示數為0g，彈簧測力計示數約為0N

C.天平示數為0g，彈簧測力計示數約為0.6N

D.天平示數為10g，彈簧測力計示數約為0N

解析：空間站處于失重狀態，物體不會對托盤產生壓力，也不會對彈簧測力計產生拉力的作用，所以天平無法工作，彈簧測力計也無法測重力大小.答案：B.

二、在太空中汗水無處可去

霍普金斯寫道：“在國際空間站上，汗水纏上了你，你總是在出汗，使得胳膊上和頭上都濕漉漉的，它們還會流到你的眼睛里.如果你在跑動，汗水就會飛濺到墻上和其他東西上，然后，你就必須清潔周圍的墻壁，所以，你必須經常拿毛巾擦汗，以免它失控.”

1.在國際空間站上，人總是在出汗，但______（填“會”或“不會”）往下滴，因為沒有重力，所以我們必須用毛巾把汗擦去.若人跑動停下來后，汗珠就會由于_______，向前做______而飛濺到墻上和其他東西上.

解析：在地球上汗珠下落是由于重力的作用.在國際空間站上，人在跑步，汗珠隨之也是運動的，當人跑動停下來后，汗珠由于慣性要保持原來的運動狀態繼續向前運動，而此時沒有重力，汗珠不會下落，所以會濺到墻上和其他東西上.

答案：不會慣性勻速直線運動

三、微重力確實能讓你增高

霍夫曼寫道：“沒有了重力，我體內的一部分液體會向上流，不僅會填滿我的頭部，還會填滿我的脊柱椎間盤.在太空中，我長高了2英寸（約5厘米）.身高的增長使很多航天員感覺背部有些輕微的疼痛，這種疼痛一般只會持續一到兩天.一旦你重返地球，長高的部分也隨之消失，你的身體又恢復了原狀.”

1.如圖是國際空間站上美國宇航員進行液滴燃燒實驗時所拍攝的照片，展示呈現______的火焰.當火焰在地面環境燃燒時，高溫使空氣受熱_________，周圍的空氣流動補充，并將燃燒的產物帶離火焰附近.而在微重力環境下，熱空氣_________（填“會”或“不會”）上升.

解析：在地球上，火焰燃燒時，高溫使周圍的空氣受熱膨脹，密度減小而上升，周圍的冷空氣迅速流動過去補充，形成不規則形狀的火焰，而國際空間站由于失重，密度大的空氣不會下沉，因而火焰呈圓球形.

答案：圓球形上升不會