28.3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,在课堂上,航天员展示了两个“科学实验重器”——“高微重力科学实验柜”“无容器材料实验柜”,它们都是正宗的“中科院制造”。
一、“悬浮”的“高微重力”
“天宫课堂”上,航天员叶光富打开一段此前拍摄的视频,画面中他用手轻轻推动了面前的悬浮实验台。出乎意料的是,实验台没有直接飘走,而是略微移动后又稳稳地回到原位。
悬浮实验台正是高微重力科学实验柜的一部分。一般而言,空间站的微重力水平大约在10
-3g至10
-5g。而在高微重力科学实验柜中,科研人员将微重力水平提升了两个数量级,达到10
-7g水平。
为实现如此高的微重力水平,科研人员设计了双层实验系统,通过外层喷气、内层磁悬浮的设计,让实验系统“悬浮”起来,从而最大程度上消除振动。叶光富展示的视频中,实验台被施以外力后位置移动,能够自动瞄准实验柜上的靶标,通过喷气调整抵抗干扰。
二、无容器材料实验柜
课堂上,王亚平视频展示了锆金属熔化与凝固实验。一颗金属小球悬浮在实验腔体中,经过悬浮控制、激光加热、测量物性、再辉、样品冷却凝固、回收等环节后,实验完成。
“无容器”顾名思义,就是不用容器承载,使实验样品在悬浮的状态下实现熔炼的过程,能够抑制异质形核,获得深过冷。空间的“无容器”实验样品还能消除地面重力引起的熔体形变和熔体密度分层,利于亚稳态材料和新型功能材料的开发制备。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在高微重力科学实验中,实验物体的质量
,重力与质量的比值
。【请填选项】
A.消失
B.变小
C.变大
D.不变
(2)悬浮实验台通过喷气调整抵抗干扰,利用的力学原理是
。
(3)磁悬浮最被我们熟知的应用是磁悬浮列车,世界第一条磁悬浮列车示范运营线一上海磁悬浮列车,是利用同名磁极相互排斥原理设计,使列车完全脱离轨道行驶,这样可以减小
。
(4)请在“无容器材料实验柜”这部分中找出从反面说明“力可以改变物体的形状”的内容,并抄写在下面横线上。
答:
。