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地面上静置就行的“水油分离”,在太空居然需要“人工离心机”?“天宫课堂”演示神奇一幕

最新动态 2022-03-243188本站互联网
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在失重环境中,许多现象与地面非常不同。在上一节“天宫课”中,王亚平演示了浮力消失实验,这在许多人的记忆中仍然记忆犹新。

3月23日下午,在“天宫课”上,王亚平老师用另一种方式进一步体验空间浮力——水油分离实验。

王亚平手中的瓶子里有两种液体,一种是透明的饮用水,另一种是黄色的食用油。

由于水的密度高于食用油,当两种液体在地面上混合时,油会浮在水面上,形成稳定的分层现象。

但是当水和油在太空中混合时会发生什么呢?王亚平和地面班的同学们同时摇晃着装有水和油液的小瓶子。

摇动后,水和油在教室里的小瓶里混合。但在站立片刻后,地面上的油水液体很快就会在重力作用下稳定分层。但太空中的水油混合物没有分离。

王亚平问在场的学生:“在太空中,需要做什么来分离水和油?”

一位同学回答说:当摆动水杯做“水流星”运动时,水被扔到了杯底。因为水比油密度大,如果你把小瓶子扔掉,水可能会沉到瓶子底部,应该实现水和油的分离。

于是,叶光福扔掉了小瓶子,启动了天河舱的“人工离心机”。

事实上,尽管水和油不能在失重环境中自然分离,但它们的物理性质没有改变,因此人们可以利用它们不同的密度,通过旋转和离心作用来分离它们。

果然,天河舱内的水油混合物也被成功分离。

王亚平还要求学生们仔细观察叶光复的旋转——旋转越快,圆周运动所需的力就越大。如果水的密度大于油的密度,离心效应将更加明显,从而可以实现失重状态下的油水分离。

事实上,天河舱的实验柜里有一台离心机。通常,宇航员会用它来分离和制备医学样本,如血液样本和尿液样本。

作者:徐启敏

图片:**电视台截图

主编:任泉

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