学生论坛问题节选完全失重情况下的一些物理现象

1、学生论坛问题节选：完全失重情况下的一些物理现象问题一、你能够想像出失重的条件下会发生什么现象吗？你设想地球上一旦重力消失，会发生什么现象，在宇宙飞船中就会发生什么现象。物体将飘在空中，液滴呈绝对球形，气泡在液体中将污泥浊水 上浮。宇航员站着睡觉和躺着睡觉一样舒服，走路务必小心，稍有不慎，将“上不着天，下不着地”食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔你还可以继续发挥你的想像力，举出更多的现象来。游客231：在失重的条件下，熔化了的金属的液滴，形状呈绝对球形，冷却后可以成为理想的滚珠。而在地面上，用现代技术制成的滚珠，并不呈绝对球形，这是造成轴承磨损的重

2、要原因之一。游客12：玻璃纤维（一种很细的玻璃丝，直径为几十微米），是现代光纤通信的主要部件。在地面上不可能制成很长玻璃纤维，因为没等到液态的玻璃丝凝固，由于重力的作用，它将被拉成小段。而在太空的轨道上，将可以制造出几百米长的玻璃纤维。游客277：在太空的轨道上，可以制成一种新的泡沫材料泡沫金属。在失重条件下，在液态的金属中通以气体，气泡将不“上浮”，也不“下沉”，均匀地分布在液态金属中，凝固后就成为泡沫金属，这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢,用它做机翼,又轻又结实。 同样的道理，在失重的条件下，混合物可以均匀地混合，由此可以制成地面上不能得到的特种使合金。 电子工业、化学工业、核工业等部门

3、，对高纯度材料的需要不断增加，其纯度要求为“6个9”至“8个9”，即99.9999%99.999999%.在地面上,冶炼金属需在容器内进行，总会有一些容器的微量元素掺入到被冶炼的金属中。而在太空中“悬浮冶炼”，是在失重条件下进行的，不需要用容器，消除了容器对材料的污染，可以获得纯度极高的产品。 在电子技术中所用的晶体，在地面上生长时，由于受重力的影响，晶体的大小受到限制，而且要受到容器的污染，在失重条件下，晶体的生长是均匀的，生长出来的晶体也要大得多。在不久的将来，如能在太空建立起工厂，生产出砷化镓的纯晶体，它要比现有的硅晶体优越得多，将会引起电子技术的重大突破。问题二、完全失重状态下能发生对

4、流现象吗？管理员：能 对流分自然对流和受迫对流 自然对流和重力有关 而受迫对流是靠外来作用使流体循环流动，从而传热的是强迫对流。 如果在失重状态下给冷热物体一个相向的速度也能产生对流.问题三：浮力是弹力吧，完全失重的情况下，还有浮力存在吗？管理员：对固体来说，它本身具有一定的形状，在外力作用下发生改变时必然会发生弹力。因此，固体间的弹力与重力没有必然的联系。就液体而言，它没有固定的形状，在重力的作用下会自由改变形状。但在失重情况下，只要不给其外力，它的形状就不会改变，也就不会有弹力了。因此在这时，浮力是肯定不会存在的。但就弹力本身而言，它不存在有什么固体和液体之间的区分的，因为它的定义就已经说

5、得相当明确了。再有，从定义来说，浮力也应该属于一种弹力吧。只不过它是由于重力而引起的吧，所以它的特殊也就特殊在有无重力这一点上。当然，这只是我个人的意见，正确与否还值得商榷。游客112：在完全失重条件下，放入液体中的固体怎么会有形变呢？没有宏观上的形变（相对于分子原子尺寸），当然固体不受液体的弹力，也不受浮力。但是严格的微观意义上的分子撞击是存在一点点的，如同气体分子在运动中撞击容器壁，这与气体的重量无关。液体分子也要撞击固体分子，在撞击中分子尺寸的形变是存在的，所以会有相互作用的弹力的存在，只不过很微弱很微弱而已。问题四：完全失重状态下的火焰形状管理员：从理论上讲，燃烧的蜡烛在失重状态下会立

6、刻熄灭。道理很简单：没有重力的情况下就不会有对流，燃烧产生的热空气不会上升，含有氧气的冷空气无法填充进来。氧化剂一旦与火焰接触就消耗殆尽，燃烧即中止。 这种解释完全合乎逻辑，可能正是这种逻辑妨碍人们在实践中去验证。乘坐宇宙飞船遨游太空的人，谁也不会想到去擦火柴或点蜡烛。 1987年2月，“和平号”宇宙空间站发生了故障氧气发生器起火了。与理论上的看法相反，燃烧的火焰并没有自动熄灭，宇航员只好动手将火扑灭。 这起事故发生后，俄罗斯和美国宇航员在失重条件下进行燃烧实验。他们点燃了蜡烛，结果蜡烛持续燃烧起来，不过燃烧速度比在地面缓慢得多，尤其不同的是火焰的外形不是一般那样向上伸展，而是一个很标准的圆球

7、，火球外围呈淡蓝色。 既然在失重状态下依然能够燃烧，科学家在设计国际宇航空间站时，就必须预先考虑到可靠的防火措施。 问题五：是不是想要体验完全失重，就必须成为宇航员呀？管理员：不一定，你没认真学习呀，我们身边就有呀，比如蹦极，就看你的胆量如何了！游客89：美国佛罗里达州达尼亚滩的太空娱乐与旅游公司零重力公司（Zero-Gravity Corp.）该公司的“重力一号”飞机通过进行反复的俯冲和提升动作，在空中做出像过山车那样的动作，让消费者体验失重状态下的感觉。经美国航空管理局批准，“零重力”公司于2004年成立，总部设在佛罗里达州，主打项目之一就是失重飞行，让飞机在高空反复爬升和俯冲，使乘客身体

8、时而承受超过自身重量的负荷，时而又瞬间失重，就像在太空漫步一样。 在正常情况下，飞机每次会完成10至15次爬升俯冲，收费标准为3750美元。游客52：首位残疾人体验 “我一辈子都想在太空飞翔，对于我这种肌肉功能不佳的人来说，失重会给我带来极乐，”霍金24日告诉美联社记者。 现年65岁的霍金出生在牛津，在青年时期被诊断患有“卢伽雷病”，不久后完全瘫痪，不得不与轮椅相伴，就连口头表达也很困难，要依靠安装在轮椅上的对话机和语言合成器与人交谈，或者使用眼睛、睫毛和嘴周边的肌肉来显示各种表情，传情达意。 尽管如此，霍金还是成为世界公认的引力物理科学方面的专家。从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制，他对量子宇宙论的发展作出了杰出贡献。 正因如此，美国一家经营太空旅游项目的“零重力”公司向霍金发出邀请，希望他成为首位体验失重飞行的残疾人，亲身感受一下他苦心研究