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　　五大实验

　　太空称重

　　■内容■

　　王亚平拿出两个一样的弹簧，弹簧的底端分别固定了两个质量不同的物体。如果在地面，由于两个物体质量不同，两根弹簧的伸长量肯定是不同的。但在太空中，两个弹簧却停留在了同一位置，无法显示出两个物体质量的差别。

　　在太空中，航天员想要知道自己是胖了还是瘦了，就需要使用专用器材——质量测量仪。该仪器用支架固定在实验舱内，王亚平讲解时，让聂海胜固定在质量测量仪上，然后，王亚平把连接运动机构的钢丝绳拉到指定位置，拉力使他回到了初始位置，这样，就测出了他的质量：74千克。

　　■原理■

　　牛顿第二定律。王亚平解释，物体受到的力等于它的质量乘以加速度，如果想办法测出力和加速度，就可以算出质量了。航天员设计了一个“弹簧-凸轮”机构，能够产生一个恒定的力，就是把聂海胜拉回到初始位置的力。此外，还设计了一个光栅测速系统，能够测出身体运动的加速度。根据牛顿第二定律，就可以算出身体的质量了。

　　太空单摆

　　■内容■

　　王亚平展示了一个支架，细绳将小球连接在支架上，形成了一个地面上常见的单摆。她将支架固定在展示平台上，随后将小球拉起，但小球并没有像在地面上一样做往复摆动。再把小球提高一点，松手，它还是没有做往复摆动。这是因为在太空中，小球处于失重状态，没有了回复力，所以不能像在地面上一样做往复摆动。接下来，王亚平推了小球一下，小球神奇地开始做圆周运动。换个方向，小球仍然在做圆周运动。

　　■原理■

　　在太空中，小球处于失重状态，即使给小球一个很小的初速度，它也能绕摆轴做圆周运动。但是，在地面上却需要一个足够大的初速度才能够实现。

　　太空陀螺

　　■内容■

　　王亚平拿起一个静止的陀螺，悬空放置，给它一个干扰力，这个静止的陀螺开始翻滚着向前运动，它的轴向发生了很大的改变。随后，王亚平把它抓回来，让它旋转起来，放到同样位置，给它同样的干扰力。这次，陀螺不翻滚了，而是晃动着向前走。很快，王亚平再次把它抓回来，然后拿出另一个陀螺，让它们一个静止、一个旋转，给它们同样的干扰力。结果，静止的陀螺开始翻滚着向前移动，而旋转的陀螺虽然晃动着但是轴向基本没有改变。

　　■原理■

　　高速旋转的陀螺具有很好的定轴性，陀螺这一特性在天上地下完全一样。因此，有很多设备都是用陀螺组合来定向。在天宫一号里，有不少利用陀螺定向原理设计的仪器，用来测量航天器的姿态。

　　太空水膜

　　■内容■

　　王亚平打开一个饮水袋，如果在地面，此时水肯定是会流下来的。但是，在太空中失重环境下，水没有流出来。她把一个金属圈慢慢地伸进水袋里，然后轻轻地拉出来，金属圈上奇迹般出现了一个漂亮的水膜。

　　为了验证水膜是否结实，王亚平轻轻地晃动它，它也没有破裂，只是甩出来一些小水滴。聂海胜立刻用吸水纸吸走，避免水滴到处乱飞影响设备安全。接下来，王亚平试着把一个中国结贴到水膜的表面，看它能不能承受住这个中国结。贴上了！

　　■原理■

　　在失重状态下，水的表面张力会大显神威，能轻松地形成水膜。

　　太空水球

　　■内容■

　　王亚平重新做了一个水膜，一点一点地往水膜上加水，水膜在一点一点地变厚，变成了一个亮晶晶的大水球。可以看到，水球的中间有很多小气泡，这是因为刚才注水用的饮水袋中本身就存在着很多小气泡。王亚平用一个注射器把这些小气泡抽出来，水球看上去就像一个透镜，透过它可以看到王亚平的倒影。

　　随后，王亚平用注射器往水球中间注入了两个气泡。这两个气泡并没有融合到一起，而是单独地存在着。接下来，王亚平把两个气泡抽出来，往水球中注入红色的液体，红色液体在水球中慢慢地散开，透明的水球变成了一个红色的水球。

　　■原理■

　　在太空中，由于处于失重状态，水的表面张力很大。本报记者 贾晓燕

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