航天小课堂 | 空间站的水为啥不会从杯子里飘出来

一般来说,在太空失重环境下,水应该是飘浮在空中呈现球形,就像下图所示一样。

但是,在神舟十三号太空授课时,一张水杯的照片却让大家产生了些许疑惑,从图中可以看出,水杯中的水好像被牢牢“锁”住,并未飘出。这背后究竟是什么科学原理,小编今天就为大家揭开心中的疑团。

水未从杯中飘出是张力在起作用

水无法飘出水杯,这一现象产生的背后,其实是水的表面张力在起作用,即使将杯子倒转,水也不会往下流,这是水在太空失重环境下的特性。事实上,在地面,液体也存在表面张力,只是它同时受到重力等因素影响,不容易被观察到。 

众所周知,在地面,杯子满了以后水会沿着杯壁往下流,但仔细观察可以发现,在杯子将满未满时,水平面会逐渐升高,在高过杯沿时,水并未落下,水的表面像胀起的气球一样,随着水的增加,慢慢丰盈起来,直到高过杯沿一定程度,水才会哗啦一下流下杯壁。当水将落未落时,水面像紧紧覆着一层水膜,不让水流下去,这就是液体表面张力。

航天员在太空如何喝水?

在太空失重环境下,水既然不会往低处流,那么航天员又是如何将水“倒”进杯子的?航天专家介绍称,将水装进杯子的方法很多,比如先用膜将杯子封住,再用针管往里注水,待水附着在杯子上之后,将膜去掉。如果在太空用杯子喝水,航天员用嘴一吸,水会立刻飞出来,因此需要用饮水袋或者吸管喝水。

至于为何太空授课时,水杯可以像在地面上一样平稳放置在桌子上?这其实很容易实现,只要在杯底和桌面上粘上撕拉扣即可。

中国空间站太空授课是一种崭新的科普教育打开方式。网友能观察到这些细节,这正说明全球太空科普的重要性。在太空授课中,几乎每个细节都体现着天地间的差异,打破了人们日常生活经验和原有认知。它可以让社会公众尤其是孩子们对生活中司空见惯的现象重新展开思考,在无形中传递尊重科学的态度和精神。

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