時(shí)間： 2013年6月20日上午10時(shí)

　　地點(diǎn)： 天宮一號(hào)實(shí)驗(yàn)艙——中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué)報(bào)告廳

　　授課人：神舟十號(hào)航天員王亞平

　　太空測(cè)量質(zhì)量

　　王亞平：同學(xué)們，你們想想看，我們這臺(tái)質(zhì)量測(cè)量?jī)x用的是什么物理原理呢？其實(shí)就是我們學(xué)過(guò)的牛頓第二定律。我們知道，“物體受到的力等于它的質(zhì)量乘以加速度”。那如果我們想辦法測(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，就是剛才把指令長(zhǎng)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。怎么樣，很巧妙吧！

　　王亞平：接下來(lái)我想再問(wèn)同學(xué)們一個(gè)問(wèn)題，在太空中除了可以用這種裝置測(cè)質(zhì)量外，還能有什么辦法測(cè)質(zhì)量呢？同學(xué)們注意看我的操作，來(lái)小小地啟發(fā)大家一下！這是我剛才展示的彈簧?，F(xiàn)在，我把兩個(gè)彈簧拉到同一位置，松手，同學(xué)們你們看到了吧？?jī)蓚€(gè)物體的振動(dòng)頻率明顯不一樣。這一現(xiàn)象與地面上是完全一樣的。那同學(xué)們想想看，我們可不可以利用這一現(xiàn)象來(lái)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。

　　太空單擺運(yùn)動(dòng)

　　王亞平：好，開始我們的下一個(gè)演示。同學(xué)們看，這是一個(gè)支架，這根細(xì)繩將小球連接在了支架上，形成了一個(gè)我們地面上常見的單擺?，F(xiàn)在，我把它固定到我們的展示平臺(tái)上。現(xiàn)在我把小球放到這個(gè)位置，同學(xué)們想一下，如果此時(shí)我松手，小球會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象呢？噢，它并沒有像在地面上一樣做往復(fù)擺動(dòng)，那我們把它提高一點(diǎn)，放到這兒，再松手，嗯，它還是沒有做往復(fù)擺動(dòng)，這是為什么呢？因?yàn)樵谔罩行∏蛱幱谑е貭顟B(tài)，沒有了回復(fù)力，所以不能像在地面上一樣做往復(fù)擺動(dòng)。

　　王亞平：那如果我們推小球一下，小球又會(huì)如何運(yùn)動(dòng)呢？同學(xué)們你們看到了嗎？非常的神奇，現(xiàn)在小球竟然在做圓周運(yùn)動(dòng)。好，我們換個(gè)方向再來(lái)給大家演示一下。哎，它仍然在做圓周運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)樵谔罩校∏蛱幱谑е貭顟B(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：同學(xué)們你們可以對(duì)比一下地面的單擺運(yùn)動(dòng)，它們不一樣吧？好，在開始我們的下一個(gè)演示之前，同學(xué)們，你們有什么問(wèn)題嗎？

　　同學(xué)：王老師好，我非常羨慕您能夠漂浮在空中給我們講課，我想知道你們?cè)谔绽镞€有沒有上和下的方位感呢？謝謝。

　　王亞平：嗯，這是一個(gè)非常有意思的問(wèn)題，這樣吧，讓我首先來(lái)給大家表演一個(gè)雜技。不過(guò)呢要請(qǐng)我們的指令長(zhǎng)幫一下忙，先把我轉(zhuǎn)90度?，F(xiàn)在呢，對(duì)我來(lái)說(shuō)，這邊是上，這邊是下。好，請(qǐng)指令長(zhǎng)再把我轉(zhuǎn)90度，現(xiàn)在呢，對(duì)于我來(lái)說(shuō)，這邊又是上，這邊又是下。好，讓指令長(zhǎng)把我轉(zhuǎn)回來(lái)吧。同學(xué)們你們看到了吧？在太空中我們自身的感覺，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)作為是下方，并鋪設(shè)了地板。