如何和小朋友講解牛頓定律（天宮課堂第二課開講）

2023-09-10 06:51:45

澎湃新聞記者 楊思超

2022年3月23日15時40分，「天宮課堂」第二課在中國空間站開講。在約60分鐘的授課中，神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富相互配合進行授課，這也是中國航天員第三次進行太空授課。

2021年12月9日，神舟十三號乘組就進行了首次太空授課，精彩而豐富的課堂，讓許多人留下了深刻的印象。

本次「天宮課堂」活動繼續採取天地對話方式進行，航天員在軌演示太空「冰雪」實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗，介紹與展示空間科學設施。除了講解實驗背後的科學原理，航天員在這次天宮課堂中，還回答了地面同學的提問，滿足了孩子們對空間科學知識的好奇。

太空拋物實驗，冰墩墩出境

作為盲盒被帶上中國空間站，在北京冬奧會之際，神舟十三號乘組航天員們拿到冰墩墩讓他們高興不已，這次也邀請了這位「特約嘉賓」，參與到課堂裡，用來演示牛頓定律。

王亞平老師首先讓冰墩墩翻了幾個跟頭，然後拋出冰墩墩，我們看到在太空，它並不會像地球上一樣下落，而是沿原有方向勻速前進。

太空「冰雪」實驗

大家都知道，只有溶液達到飽和狀態，才會出現結晶沉澱。如果溶液未達到飽和狀態，它會繼續溶解，不會結晶。

太空「冰雪」試驗，演示了失重狀態下過飽和溶液結晶現象。過飽和乙酸鈉溶液形成液體球，快速結晶過程中會發出大量熱量，液體球結晶外觀像「冰球」實為「熱球」。

在生活中，用白醋和小蘇打調好配比也會讓液體結晶。

液橋演示實驗

在太空和地面上液體的張力是不同的。此前王亞平老師已經用過許多方法展示過太空裡的液體張力，這次她拿了兩個有水球的液橋板，將它們合住再拉開，發現在微重力環境下，液體的張力足以維持住兩個物體之間的水，拉成約10cm的「橋」。

由於空間站是微重力環境，在地面上因重力因素無法獲得較長穩定液橋，液橋長度不會超過5mm。地面上外加高電壓可形成去離子水液橋。

水油分離實驗

我們發現在失重環境下水油分層現象消失。想要讓水油分離，則需要通過旋轉帶來離心力，類似地面重力讓水油分離。

在試驗後，航天員還回答了地面同學提到的一些有趣的問題。

空間站裡的時序是如何設置的？

空間站90分鐘繞地球一圈，但天宮裡還是用的北京時間。

太空裡看到的月亮和地球上有什麼不同？

因為太空裡沒有大氣層的幹擾，所以看到的月亮比地球更亮更大。

空間站裡能把水燒開嗎？

空間站裡水是燒不開的！

在太空裡，空間站會受到阻力嗎？

雖然運行軌道非常高，但空間站在太空裡是會受到阻力的，所以空間站需要有動力才能維持空間站的運行軌道。

地面可直接操作得到實驗數據嗎？

實驗數據可實時下傳到地面科學家手裡。

責任編輯：陳華

校對：丁曉