“天宫课堂”第三课背后的科学原理

10月12日16时01分，“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲生动介绍展示了空间站问天实验舱工作生活场景，演示了微重力环境下毛细效应实验、水球变“懒”实验、太空趣味飲水、会调头的扳手等神奇现象，并生动讲解了实验背后的科学原理。

水球上了太空就变“懒”了？

航天员刘洋在水球变“懒”实验中，成功演示了紫色水球从“活跃”到“懒惰”的过程。

原来，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。中科院空间应用中心集成技术中心副主任张璐说，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，也是这个原理。

微重力环境下扳手会调头？

太空授课过程中，航天员展示了微重力环境下的扳手旋转翻转的现象。

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，钢铁实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。

水管越粗液体上升越慢？

航天员陈冬、刘洋展示失重环境下液体显著的毛细现象。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。

两米长的吸管能喝到水吗？

微重力环境下，空间站里喝水和地面上喝水有什么区别？航天员刘洋展示用超长吸管喝水的有趣现象。刘洋拿出一根2米长的管子，将管子的一头放入芒果汁里。只见刘洋吸了一口，芒果汁就随着管子注入她口中。地面由于重力的作用，在使用饮水管喝水时，液体管越高，吮吸也就越费力，但空间站是微重力环境，仅仅依靠吮吸的力量就可以喝到水管2米以外饮水袋中的饮料。

（摘自《华商报》10.13）