太空仪的科学原理,太空仪器有哪些

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-09 03:13:18

然而,在我国天宫空间站内部,的确有“体重秤”装置的,如果送上去一个无法使用的仪器,势必会造成极大的资源和能源浪费。那么,这种装置,是如何测出航天员体重的呢?

传统的杠杆式和压力式测重仪器,利用的物理原理其实都是力的平衡,如果想要在太空中测得物体或者人身体的重量,用力平衡这种方法显然是行不通的,必须依靠其它的原理。在最初的时候,利用的是弹簧收缩的性质。航天员坐在特制的振动装置中,对这个装置施加一个初始力,振动装置就会产生一个振动周期,而且推动振动的弹簧都有一个固定的弹簧系数,利用公式就很容易测算出航天员的质量来。

太空仪的科学原理,太空仪器有哪些(5)

在我国神舟十号及以后的系列载人飞船中,配备的“太空质量测量仪”测量原理和上面提到的还不一样,我们应用的物理原理是牛顿第二定律,即利用物体的加速度来进行测量,依照的公式是F=m*a。如果我们知道物体在太空中所受到的力,同时测量出物体在该力作用下产生的加速度,就能够轻松得到物体的质量。

太空仪的科学原理,太空仪器有哪些(6)

神舟十号的航天员们,在进行太空授课时,就曾经演示过这个仪器的用法。当时,航天员聂海胜将自己固定在装置支架的一端,另一位航天员王亚平把连接运动装置的弹簧拉到指定位置,然后松手,弹簧回到初始位置。最终装置显示出了聂海胜的体重为74千克。

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在王亚平将弹簧拉到指定位置时,所需要的力是固定的,在装置生产出来后就已经通过测试并标注出来。同时,在装置内部,还配备一个光栅测速系统,它的作用就是测量不同时段身体的运动速度,测算出身体运动的加速度具体数值。F和a这两个数值确定下来后,m是多少就自然出来了。

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