现代快报讯 太空转身、浮力消失实验、泡腾片实验 ……12 月 9 日下午,在离地面 400 公里的最高 " 讲台 " ——中国空间站上," 太空出差三人组 " 翟志刚、王亚平、叶光富为全国青少年带来神奇的 " 天宫课堂 " 第一课。
作为首个与 " 天宫课堂 " 地面主课堂连线的科技场馆,江苏省科学技术馆组织南京聋人高级中学的师生,与航天科普专家连线互动。同时,他们还与三位航天员同步开展有趣的物力实验。这别开生面的一堂课时时爆发出惊呼声和掌声,令师生们兴奋不已。
一场特殊的连线,他用手语向航天专家提问
本次太空授课活动采取天地互动方式进行,在中国科技馆设置地面主课堂。江苏科技馆、吉林省科技馆、山东省科技馆 …… 全国各地的科技场馆与地面主课堂连线,呈现好玩又新鲜的科普互动。
下午两点多,南京聋人高级中学的篮球馆里就热闹了起来。同学们整齐地坐在位置上,现代快报记者注意到,每个人的桌子上都摆放着水盆、矿泉水、乒乓球、色素等实验工具。
不一会儿,江苏科技馆展览教育部资深讲解员刘艳和卢大山上台,开启暖场活动。" 世界上第一个登上太空的人是谁?"" 我国第一位进入太空的航天员是谁?是哪一年?" 通过手语老师的同步翻译,同学们立即大声喊出答案:" 加加林!"" 杨利伟,2003 年 10 月 15 日进入太空!"
据介绍,全国共有 25 个省市的科技场馆组织青少年学生,与地面主课堂进行实时互动连线。贵州的学生向专家提问,万一航天器发生故障要如何保证安全?山西的学生想了解中国为什么要建造属于自己的空间站,延安的学生则想知道怎么样才能成为一名航天员 ……
" 中国空间站天和核心舱是一个组合体,当它运行在离地面 400 公里高的亚轨道运行时,稀薄的空气会产生阻力。这会不会影响到核心舱安全稳定地飞行?如果是,那有没有什么好方法可以克服?" 南京聋人高级中学高一年级学生庄坤明通过手语,向专家提问。
" 你的问题非常好,也非常专业。" 来自航天科技集团的专家回答说,目前的航天器都配备了喷气式发动机,可以借助发动机抬升航天器运行轨道,并纠正飞行姿态。" 不仅如此,航天器还配备了力矩陀螺,可以保证飞行的稳定性。"
一旁的手语老师向庄坤明传达了专家的答案,这让他感到非常激动。" 我为国家的航天事业感到骄傲,感谢航天专家的解答,让我增长了知识。"
天上地上同步做实验,结果对比令人惊奇
" ‘天宫课堂’第一课马上就要开讲啦。" 下午 3 点 50 左右,同学们纷纷将期待的目光投向大屏幕。随即,神舟十三号号航天员的身影清晰呈现在大屏幕上。他们身着蓝色舱内工作服,微笑着向地面课堂的同学们挥手致意,现场响起热烈的掌声。
" 欢迎来到‘天宫课堂’,大家还记得我是谁吗?我是太空教师王亚平。" 王亚平轻点脚尖,向天和核心舱内的摄像机镜头缓缓 " 飞 " 来。在失重环境下,她静心梳理的马尾辫变成了蓬松的 " 毽子 ",呈现出几分 " 笑果 "。
" 在太空中,可以正常行走吗?" 有地面的学生提问,叶光富亲身示范。只见他走着走着就 " 飘 " 了起来,逗得现场的同学们哈哈大笑。王业平解释说,这是因为太空中没有重力的作用。
" 别说是太空行走,就连太空转身,也跟地面转身不一样。" 紧接着,叶光富又示范太空转身。每当他要转身时,要么上半身向右转下半身向左转,要么上半身向左转下半身向右转,身体上下两部分总是扭着,没法转身。像游泳一样用力蹬腿转身,不行;深吸一口气转身,还是不行。
怎么办呢?王业平划指点:" 你试试伸出手,不断划圈,越转越快。" 现场的同学们紧紧盯着大屏幕,神奇的是,这次叶光富真的成功了。" 手臂展开时,速度会变低。相反,手臂收回时,速度变快,这就类似于花滑运动。" 王业平说,这涉及到角动量守恒。
" 同学们,你们现在可以把乒乓球放到杯子里,看看会有什么样的现象。" 只见,王亚平把一枚乒乓球放入水杯,借助吸管将它压在杯中,停止不动了。地面上,也会发生这种神奇现象吗?同学们照着王亚平所说的进行了实验。不过,家发现任凭如何按压,只要一松手,乒乓球就又浮了起来。
为什么太空中,乒乓球那么 " 听话 " 不会浮上来?王亚平解释说:" 浮力是随重力产生的,在太空失重环境下,浮力几乎消失,所以乒乓球不能像在地面一样浮起来。"
演示水球、泡腾片实验 …… 学子们感慨太神奇
2013 年,王亚平首次 " 太空授课 " 时就演示过水球。时隔八年,晶莹剔透的太空水球,再一次出现在了 " 天宫课堂 " 中。
透过水球,现场的同学们看到了 " 倒立 " 的王亚平,感到很惊讶。随后,他们纷纷拿起桌子上的玻璃球,对着身边的同学照,体验到了同样的视觉效果。
随后,王亚平用注射器向水球内注入了一个大气泡。这下,水球形成了一正一反两个像。透过气泡,可以看到一个正着的像。而这样的双重人像,在地面上很难实现。为什么会出现这样的现象?王亚平说,气泡将水球分割成了两部分,这是分别成像的结果。
在太空水球里放泡腾片会怎么样?最后一个实验,王亚平制作了一个 " 太空欢乐球 "。她向水球内注入了蓝色颜料后,取出半片泡腾片,放入水球内。水球内部立刻开始 " 沸腾 ",产生了很多小气泡,逐渐充满整个水球。在空间站的灯光照耀下,像极了美丽的地球。
现场的同学们做了对照实验,泡腾片遇水后产生了大量气泡。虽然可以短暂地观察到小气泡与蓝色颜料融合后的美轮美奂,但是小气泡很快就浮出水面消失了。
" 这些实验是我第一次做,却一下子让我懂得了很多物理原理。" 南京聋人高级中学高一年级学生王欣告诉现代快报记者,她从来没有想象过有一天能跟太空中的航天员一起做同样的实验。" 浮力实验、水膜张力实验,这些实验我都尝试做了,并且有很好的效果,这真是很奇妙的一次体验。这些实验让我感受到了在太空中,航天员们要面对的困难比我们在地面上的多得多。"
现代快报 + 记者 储希豪 阿里亚 / 文 顾炜 顾闻 / 摄
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