北京
六一儿童节，知力君来教大家做个科学小实验，为小朋友们送上一个奇幻科学的礼物。中国航天员在空间站开展的太空授课精彩纷呈，一定让大家记忆犹新，一个又一个神奇的现象展示着太空中的微重力环境。能否再现那些神奇的现象呢？今天我们就带大家重现太空微重力实验！
实验材料
手机（或其他拍摄工具）、大号透明整理箱、普通塑料瓶、水、染色剂、单摆小球、支架（可以用手机支架，高度不超过整理箱盖）、胶带、防水手机套。
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实验一：水压强的消失
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实验步骤1
在水中加入染色剂，在塑料瓶上扎一个小孔，并将染色后的水倒入塑料瓶中。不要盖瓶盖，在水压强的作用下，水从小孔流出。
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实验步骤2
用防水手机套将手机保护好后，将其放在整理箱中，打开手机摄像模式，调整手机角度，使整个整理箱内部均能被手机拍摄到；之后用胶带将手机固定在整理箱中。
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实验步骤3
将塑料瓶放在整理箱中，让整理箱从高处自由下落。
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实验步骤4
整理箱落地后取出手机，观察手机中刚刚拍摄的视频影像。视频显示，抛下后，瓶中的水不再流出，这表示水压强现象消失。
02
实验二：小球单摆运动变圆周运动
实验步骤1
将单摆小球绑在支架上，将支架用胶带固定在整理箱中央，手机打开摄像模式放入整理箱中，调整好角度并固定，在高处做好准备。
实验步骤2
通过摇晃整理箱使小球摆动起来，当小球摆动至最低点附近，放开整理箱使其从高处自由下落。
实验步骤3
整理箱落地后取出手机，观察手机中刚刚拍摄的视频影像。视频显示，在放手后小球开始绕支架做圆周运动，与太空授课中的现象基本一致。
实验原理
失重是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的情况，此时物体有向下的加速度。而完全失重是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力变为零的情况，此时物体的重力完全提供向下的加速度，其他有关重力的作用就会消失。
空间站虽然没有达到完全失重，却是一个微重力环境（接近完全失重），这就是空间站的航天员和物体飘浮的原因。空间站绕着地球做圆周运动，即空间站里的航天员和物体都绕着地球做圆周运动，重力即万有引力来提供圆周运动所需的向心加速度。相对空间站，航天员和空间站中的物体没有了向下运动的趋势，就飘浮起来了，视觉上似乎他们都不再受重力了。
想在地面重现太空实验，首先要创造一个微重力环境。让整理箱从高处自由下落时，如果忽略空气阻力，其运动近似自由落体运动。此时，整理箱内的每个物体都随着整理箱做近似自由落体运动，其重力完全来提供向下的加速度，其他作用消失，处于微重力状态，这样就创造了一个微重力环境。所以，实验一中，由于重力从小孔流出的水，在微重力环境中不流了；实验二中，由于重力只能来回摆动的小球，做起了圆周运动。
特别提示
请在家长和老师的陪同下完成实验；务必提前放好软垫等缓冲物，避免实验器材损坏；实验过程中注意自身和他人安全。
本文节选自《知识就是力量》杂志文章《在地面 重现太空微重力实验》。在六一儿童节，请小朋友们跟随知力君一起动手做科学小实验吧！让我们重现太空授课的精彩，在一个又一个神奇的现象中体验太空的微重力环境。
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编辑/赵青云
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