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王亞平太空稱重牛頓定律實(shí)驗(yàn)
點(diǎn)擊次數(shù)：1892 發(fā)布時(shí)間：2013-7-9
在地面上，人們一般用天平、臺(tái)秤、托盤秤、桿秤、彈簧秤測(cè)量物體的質(zhì)量。那么，失重環(huán)境下，太空中航天員想要知道自己是胖了還是瘦了，該怎么辦呢？
“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”派上了用場(chǎng)，這是從天宮一號(hào)艙壁上打開的一個(gè)支架形狀裝置。聶海勝把自己固定在支架一端，王亞平輕輕拉開支架，一放手，支架便在彈簧的作用下回復(fù)原位。測(cè)量結(jié)果表明，聶海勝的質(zhì)量是74千克。
王亞平解釋說，天宮中的質(zhì)量測(cè)量?jī)x，應(yīng)用的是牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律：物體受到的力等于它的質(zhì)量×加速度。實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了一個(gè)彈簧能夠產(chǎn)生一個(gè)恒定的力，還設(shè)計(jì)了一個(gè)系統(tǒng)測(cè)出加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律就可以算出身體的質(zhì)量了。
背后：牛頓第二定律
上海宇航學(xué)會(huì)副秘書長(zhǎng)趙金才解說，這一實(shí)驗(yàn)用到了胡克定律和牛頓第二定律。“胡克定理”也叫彈簧定律，就是要將彈簧壓縮到同樣程度，用的力是固定的。太空中測(cè)量質(zhì)量的儀器上標(biāo)注彈簧發(fā)生不同程度形變所需要的力的大小，就好像桿秤標(biāo)注的重量刻度一樣。
牛頓第二定律，即加速度的大小跟所受的力成正比，和物體質(zhì)量成反比，公式為F（力）=M（質(zhì)量）×A（加速度）。
根據(jù)第二定律，用讀出的力的數(shù)值除以測(cè)量到的加速度，就可以在太空中“稱”出體重。