学生论坛问题节选：完全失重情况下的一些物理现象问题一、你能够想像出失重的条件下会发生什么现象吗？你设想地球上一旦重力消失，会发生什么现象，在宇宙飞船中就会发生什么现象。物体将飘在空中，液滴呈绝对球形，气泡在液体中将污泥浊水上浮。宇航员站着睡觉和躺着睡觉一样舒服，走路务必小心，稍有不慎，将“上不着天，下不着地”食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔……你还可以继续发挥你的想像力，举出更多的现象来。游客231：在失重的条件下，熔化了的金属的液滴，形状呈绝对球形，冷却后可以成为理想的滚珠。而在地面上，用现代技术制成的滚珠，并不呈绝对球形，这是造成轴承磨损的重要原因之一。游客12：玻璃纤维（一种很细的玻璃丝，直径为几十微米），是现代光纤通信的主要部件。在地面上不可能制成很长玻璃纤维，因为没等到液态的玻璃丝凝固，由于重力的作用，它将被拉成小段。而在太空的轨道上，将可以制造出几百米长的玻璃纤维。游客277：在太空的轨道上，可以制成一种新的泡沫材料泡沫金属。在失重条件下，在液态的金属中通以气体，气泡将不“上浮”，也不“下沉”，均匀地分布在液态金属中，凝固后就成为泡沫金属，这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢,用它做机翼,又轻又结实。同样的道理，在失重的条件下，混合物可以均匀地混合，由此可以制成地面上不能得到的特种使合金。电子工业、化学工业、核工业等部门，对高纯度材料的需要不断增加，其纯度要求为“6个9”至“8个9”，即99.9999%－99.999999%.在地面上,冶炼金属需在容器内进行，总会有一些容器的微量元素掺入到被冶炼的金属中。而在太空中“悬浮冶炼”，是在失重条件下进行的，不需要用容器，消除了容器对材料的污染，可以获得纯度极高的产品。在电子技术中所用的晶体，在地面上生长时，由于受重力的影响，晶体的大小受到限制，而且要受到容器的污染，在失重条件下，晶体的生长是均匀的，生长出来的晶体也要大得多。在不久的将来，如能在太空建立起工厂，生产出砷化镓的纯晶体，它要比现有的硅晶体优越得多，将会引起电子技术的重大突破。问题二、完全失重状态下能发生对流现象吗？管理员：能对流分自然对流和受迫对流自然对流和重力有关而受迫对流是靠外来作用使流体循环流动，从而传热的是强迫对流。如果在失重状态下给冷热物体一个相向的速度也能产生对流.问题二：浮力是弹力吧，完全失重的情况下，还有浮力存在吗？管理员：对固体来说，它本身具有一定的形状，在外力作用下发生改变时必然会发生弹力。因此，固体间的弹力与重力没有必然的联系。就液体而言，它没有固定的形状，在重力的作用下会自由改变形状。但在失重情况下，只要不给其外力，它的形状就不会改变，也就不会有弹力了。因此在这时，浮力是肯定不会存在的。但就弹力本身而言，它不存在有什么固体和液体之间的区分的，因为它的定义就已经说得相当明确了。再有，从定义来说，浮力也应该属于一种弹力吧。只不过它是由于重力而引起的吧，所以它的特殊也就特殊在有无重力这一点上。当然，这只是我个人的
意见
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，正确与否还值得商榷。游客112：在完全失重条件下，放入液体中的固体怎么会有形变呢？没有宏观上的形变（相对于分子原子尺寸），当然固体不受液体的弹力，也不受浮力。但是严格的微观意义上的分子撞击是存在一点点的，如同气体分子在运动中撞击容器壁，这与气体的重量无关。液体分子也要撞击固体分子，在撞击中分子尺寸的形变是存在的,所以会有相互作用的弹力的存在，只不过很微弱很微弱而已。问题四：完全失重状态下的火焰形状管理员：从理论上讲，燃烧的蜡烛在失重状态下会立刻熄灭。道理很简单没有重力的情况下就不会有对流，燃烧产生的热空气不会上升，含有氧气的冷空气无法填充进来。氧化剂一旦与火焰接触就消耗殆尽，燃烧即中止这种解释完全合乎逻辑，可能正是这种逻辑妨碍人们在实践中去验证。乘坐宇宙飞船遨游太空的人，谁也不会想到去擦火柴或点蜡烛。1987年2月，“和平号”宇宙空间站发生了故障——氧气发生器起火了。与理论上的看法相反，燃烧的火焰并没有自动熄灭，宇航员只好动手将火扑灭。这起事故发生后，俄罗斯和美国宇航员在失重条件下进行燃烧实验。他们点燃了蜡烛，结果蜡烛持续燃烧起来，不过燃烧速度比在地面缓慢得多，尤其不同的是火焰的外形不是一般那样向上伸展，而是一个很
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的圆球，火球外围呈淡蓝色。既然在失重状态下依然能够燃烧，科学家在设计国际宇航空间站时，就必须预先考虑到可靠的防火措施。问题五：是不是想要体验完全失重，就必须成为宇航员呀？管理员：不一定，你没认真学习呀，我们身边就有呀，比如蹦极，就看你的胆量如何了！！游客89：美国佛罗里达州达尼亚滩的太空娱乐与旅游公司零重力公司(Zero-GravityCorp.)该公司的“重力一号”飞机通过进行反复的俯冲和提升动作，在空中做出像过山车那样的动作，让消费者体验失重状态下的感觉。经美国航空管理局批准，“零重力”公司于2004年成立，总部设在佛罗里达州，主打项目之一就是失重飞行，让飞机在高空反复爬升和俯冲，使乘客身体时而承受超过自身重量的负荷，时而又瞬间失重，就像在太空漫步一样。在正常情况下，飞机每次会完成10至15次爬升俯冲，收费标准为3750美元。游客52：首位残疾人体验“我一辈子都想在太空飞翔，对于我这种肌肉功能不佳的人来说，失重会给我带来极乐，”霍金24日告诉美联社记者。现年65岁的霍金出生在牛津，在青年时期被诊断患有“卢伽雷病”，不久后完全瘫痪，不得不与轮椅相伴，就连口头表达也很困难，要依靠安装在轮椅上的对话机和语言合成器与人交谈，或者使用眼睛、睫毛和嘴周边的肌肉来显示各种表情，传情达意。尽管如此，霍金还是成为世界公认的引力物理科学方面的专家。从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制，他对量子宇宙论的发展作出了杰出贡献。正因如此，美国一家经营太空旅游项目的“零重力”公司向霍金发出邀请，希望他成为首位体验失重飞行的残疾人，亲身感受一下他苦心研究的零重力状态。据德新社报道，霍金26日将从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心出发，乘坐一架由波音727客机改装成的“重力一号”飞机，前往大西洋上空。在那里，飞机会从10千米的高空急速俯冲到距离地面2400米处，使他在25秒中内处于一种接近零重力的状态。
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