空間站科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案示例（二）
你是否找到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的感覺(jué)了？如果意猶未盡，再來(lái)看看其他幾個(gè)方案摘要，找找實(shí)驗(yàn)靈感。
宇宙輻射對(duì)藥物的影響
在一個(gè)圓柱形轉(zhuǎn)軸的軸面上，安有分格的直槽，每格放一種藥物。轉(zhuǎn)軸外裝圓筒形防輻射屏蔽，圓筒上留有與直槽同寬的開(kāi)口。當(dāng)某一直槽對(duì)準(zhǔn)開(kāi)口時(shí)，其中的藥物即接受輻射，可用感光膠片記下輻射劑量。讓轉(zhuǎn)軸按要求轉(zhuǎn)動(dòng)，使各種藥物均接收不同劑量的宇宙輻射�；氐降孛婧�，對(duì)各種藥物進(jìn)行分析，研究宇宙輻射對(duì)藥物的影響。
以下是在神舟十號(hào)飛船上宇航員做的5個(gè)太空授課科學(xué)實(shí)驗(yàn)
太空稱(chēng)重
宇航員王亞平在太空授課時(shí)拿出兩個(gè)完全一樣的彈簧。彈簧的底端分別固定了兩個(gè)質(zhì)量不同的物體。如果在地面，由于這兩個(gè)物體質(zhì)量不同，所以這兩根彈簧的伸長(zhǎng)量肯定是不同的。但在太空中，兩個(gè)彈簧卻停留在了同一位置，無(wú)法顯示出兩個(gè)物體質(zhì)量的差別。
王亞平在講課之余還不忘啟發(fā)同學(xué)們，在接過(guò)聶海勝遞過(guò)來(lái)的彈簧教具后，她將兩個(gè)彈簧拉到同一位置，再松手，看得出彈簧的振動(dòng)頻率明顯不一樣，利用這個(gè)現(xiàn)象能否設(shè)計(jì)出一種測(cè)質(zhì)量的方法呢，這個(gè)問(wèn)題就留給你們來(lái)慢慢思考吧。
那在太空中航天員想要知道自己是胖了還是瘦了，該怎么辦呢？王亞平接下來(lái)向大家展示了測(cè)質(zhì)量的裝置——“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”，并請(qǐng)聶海勝共同演示。首先讓聶海勝固定在質(zhì)量測(cè)量?jī)x上，然后王亞平把連接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的鋼絲繩拉到指定位置，之后拉力會(huì)使他回到初始位置，這樣就測(cè)出了他的質(zhì)量：74千克。
這臺(tái)質(zhì)量測(cè)量?jī)x用的是什么物理原理呢？王亞平解釋說(shuō)，其實(shí)就是我們學(xué)過(guò)的牛頓第二定律。“物體受到的力等于它的質(zhì)量乘以加速度。測(cè)出力和加速度，就可以算出質(zhì)量了。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)‘彈簧—凸輪’機(jī)構(gòu)，能夠產(chǎn)生一個(gè)恒定的力，就是剛才把聶海勝拉回到初始位置的力。我們還設(shè)計(jì)了一個(gè)光柵測(cè)速系統(tǒng)，能夠測(cè)出剛才身體運(yùn)動(dòng)的加速度。然后根據(jù)牛頓第二定律，就可以算出身體的質(zhì)量了。”
太空單擺
太空單擺實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了讓人匪夷所思的現(xiàn)象。
宇航員王亞平展示了一個(gè)支架，細(xì)繩將小球連接在支架上，形成了一個(gè)我們地面上常見(jiàn)的單擺。當(dāng)王亞平推動(dòng)小球時(shí)，小球并沒(méi)有像在地面上一樣做往復(fù)擺動(dòng)，而是輕輕地飄蕩在空中，貌似無(wú)力地?zé)o規(guī)則移動(dòng)，“這是為什么呢？”王亞平讓同學(xué)們思考，答案很明顯，“因?yàn)樵谔罩行∏蛱幱谑е貭顟B(tài)，沒(méi)有了回復(fù)力。”
接下來(lái)王亞平推了小球一下，小球竟然在做圓周運(yùn)動(dòng)！再換個(gè)方向演示，小球仍然在做圓周運(yùn)動(dòng)！這是因?yàn)樵谔罩�，小球處于失重狀態(tài)，即使我們給小球一個(gè)很小的初速度，它也能繞擺軸做圓周運(yùn)動(dòng)；但是在地面上卻需要一個(gè)足夠大的初速度才能夠?qū)崿F(xiàn)。
王亞平通過(guò)雜技表演為同學(xué)們作解答，在聶海勝的幫助下，她旋轉(zhuǎn)了兩個(gè)90度，“太空中我們自身的感覺(jué)，在方位上無(wú)所謂上和下的區(qū)別，無(wú)論頭朝向哪個(gè)方向，我們自身的感覺(jué)都是一樣的。不過(guò)在天宮里，為了便于工作和生活，我們也人為地定義了上和下，并且把朝向地球的一側(cè)作為下方，并鋪設(shè)了地板。”
太空陀螺
一個(gè)彩色“陀螺”的出現(xiàn)意味著第三個(gè)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始了，“下面開(kāi)始的演示在地面上可是很難做到的，你們要仔細(xì)地看哦！”宇航員王亞平賣(mài)起了關(guān)子，她先是把靜止的陀螺懸空放置，給它一個(gè)干擾力，這個(gè)靜止的陀螺就會(huì)翻滾著向前運(yùn)動(dòng)，它的軸向發(fā)生了很大的改變。之后把它抓回來(lái)讓它旋轉(zhuǎn)起來(lái)，這次，它不翻滾了，而是晃動(dòng)著向前走。王亞平再次把它抓回來(lái)。
為了讓同學(xué)們看得更清楚，王亞平又拿出另一個(gè)陀螺，讓它們一個(gè)靜止，一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，給它們同樣的干擾力，結(jié)果靜止的陀螺開(kāi)始翻滾著向前移動(dòng)，而旋轉(zhuǎn)的陀螺雖然是晃動(dòng)但是軸向基本沒(méi)有改變。
高速旋轉(zhuǎn)的陀螺具有很好的定軸性，這項(xiàng)試驗(yàn)說(shuō)明，陀螺這一定軸特性在天上地上是完全一樣的。
