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“天宮課堂”測量儀測質量
日期：2025-03-27 20:08
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摘要：
“天宮課堂”測量儀測質量
天宮一號航天員的表演給同學們帶來了疑問：在地麵上，人們一般用天平、臺秤、托盤秤、桿秤、彈簧秤測量物體的質量。那麼，失重環境下，太空中航天員想要知道自己是胖了還是瘦了，該怎麼辦呢?
“質量測量儀”派上了用場，這是從天宮一號艙壁上打開的一個支架形狀裝置。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複原位。測量結果表明，聶海勝的質量是74千克王亞平解釋說，質量測量儀的原理是通過彈簧產生力並測出力的加速度，然後根據牛頓**定律計算出質量。
王亞平向同學們解釋道，天宮中的質量測量儀，應用的物理學原理是牛頓**運動定律：F(力)=m(質量)×a(加速度)。質量測量儀上的彈簧能夠產生一個恒定的力F，同時用光柵測速裝置測量出支架複位的速度v和時間t，計算出加速度(a=v/t)，就能夠計算出物體的質量(m=F/a)。
專家解讀：實驗生動地說明了牛頓**定律的原理“物體加速度的大小跟物體受到的作用力成正比，跟物體的質量成反比。”這是在一切慣性空間內普遍適用的基本物理定律，不因物體的引力環境、運動速度而改變，因此在太空和地麵都成立。
在繞地球高速運動的飛船裡，地球引力被飛船的離心力所平衡，飛船內部不再有地球引力的影響，也就冇了重量，因此彈簧秤冇有讀數。“質量測量儀”直接運用了牛頓**定律，利用作用力和物體加速度的關係確定物體質量。這個原理在航天活動中被廣泛應用。例如，航天器的燃料消耗一段時間後，總質量會發生變化，可能影響軌道控製的**度。這時就可以開啟推力器並同時測量航天器的加速度，從而計算出航天器的質量。
