太空教室里的魔法课( 三 )


黄埔区会元学校物理老师卢刚强
太空环境下浮力“消失”
油和水可“混在一起”
在上一次天宫课堂 , 同学们观看了神奇的“浮力消失”实验 。 这次 , 天宫空间站的宇航员王亚平老师带同学们进一步了解太空中的“浮力” 。
在地球上 , 油和水混合在一起静置一段时间后 , 油会浮在水的上面 , 水和油会出现明显的分层现象 。 这主要是因为油不溶于水 , 并且油的密度比水的密度小 。 由于浮力的原因 , 水和油出现分层 , 油自然而然地浮在水的上方 。
但在太空的微重力环境下 , 浮力“消失了” 。 因此油和水就混在一起 , 无法分离 。 那么怎么样才能重新让水和油分离呢?航天员叶光富老师用一根绳子连接水油容器 , 用力地甩动 , 使水油溶液做圆周运动 , 水和油又再次分离 。
这利用到的是离心分离的方法 , 即借助离心力 , 使密度不同的两种液体分离 。 我们在物理课上学过 , 由于物体具有惯性 , 会保持原来运动状态 。 物体在做非直线运动的时候 , 物体本身具有质量 , 造成的惯性会使得物体朝着原来运动轨迹的切线方向运动 , 而油和水的惯性不一样 , 最终导致彼此分离 。