神奇的圖景：天宮一號中的物理實驗現象

宋錦秀

物理學是探索自然界物質運動規律的科學。自然界中存在許多神奇而美妙的物理現象，讓人們感受到物理學的神奇與魅力。2011年9月29日，我國成功發射天宮一號空間站進入運行軌道。在天宮一號實驗艙內，宇航員進行了大量的物理實驗。由于實驗艙在預定軌道上繞地球運行，其重力全部用于提供繞地球做圓周運動的向心力，與地球上重力產生的效果有差異。在此，讓我們來看看繞地球運行的天宮一號中存在哪些奇妙的物理現象。

圖景1：神奇的“大力神功”

隨著科技的進一步發展，我國在航天航空領域有了快速發展，天宮一號空間站發射成功是我國航天科技發展的實證。2013年6月20日，航天員王亞平在天宮一號上給全世界開展了一次特殊的課堂教學展示活動。神奇的是：王亞平輕輕彈了一下聶海勝竟然出現彈飛的現象，這體現了王亞平的“大力神功”。在太空中出現上述現象相對于地面上的人而言是神奇的，這是為什么呢？天宮一號繞地球運行（理解為“勻速圓周運動”），重力等于萬有引力全部用來提供做勻速圓周運動的向心力。

在理想狀態下，太空中的物體處于完全失重狀態，在天宮一號的實驗艙內物體都處于“漂浮”狀態。在電梯箱的天花板上細繩懸掛的物體受到重力和繩拉力作用，當整個電梯向下時，物體具有一定的加速度（a），根據牛頓第二定律可知，失重狀態：視重小于實重，當加速度等于重力加速度時，物體處于完全失重狀態（mg-F=ma即F=mg-ma圖景2：精彩的“空翻雜技”