我觉得这次的实验设计非常好,对于激发孩子们的兴趣非常有帮助。此外我还对于下一次的天宫课堂可以选择的介绍方向有一些提议。
当得知天宫课堂即将开课时,我就有几个猜想:水的表面张力,用水打乒乓球,太空中的火焰,太空转身,Dzhanibekov 效应(又叫做网球拍效应)。最终水的表面张力与太空转身的确是被选入了其中。这一次的课堂也是让我收获颇丰,扫除了我的一个知识盲区。在此之前,我只知道太空转身是借鉴了喵星人的,错误地以为也是需要先蜷缩上身然后再伸展上身;但是经过这一次后我知道了,原来转手臂就行了(借鉴喵星人“摇尾巴”机理)。
那么,未来如果还有天宫课堂,还有哪些可以承上启下的介绍方向呢?我觉得用水打乒乓就是一个可行的方案。水的表面张力问题,在8年前的第一次太空授课以及如今的天空课堂中都讲授过,而在此基础上可以继续进行延伸。在太空中水滴是呈现球形的,和乒乓球长得差不多。如果用一个表面具有疏水性的球拍,则是可以击打之的。在这里除了涉及水的表面张力的知识外,还可以介绍亲水性/疏水性。
另一个可以介绍的内容就是火焰的燃烧了。在地面上的火焰我们已经见得习以为常了(左图),但是在太空中的火焰形状居然和水滴差不多,也是球形的(右图)!此外,在地面上燃烧时,由于浮力的作用(浮力消失也是本次天宫课堂介绍的重点),热空气上升,而周围的空气会很快过来补充,从而导致火焰能够持续燃烧。在太空中,则由于没有浮力,所以周围的空气难以过来补充,所以燃烧不够充分呈现蓝色,而且火焰极其容易自我熄灭。
最后一个我所建议的方向就是Dzhanibekov 效应了——这个效应比较有意思,不过对于小学生来说的确是过于深入了。1985年俄罗斯宇航员Dzhanibekov在太空中发现,一颗螺母的转动方式非常诡异。这是由于绕主轴转动时的欧拉方程的解非稳定的结果,一个很小的扰动就会导致物体发生翻转。
而这种诡异的转动方式实际上在地面上也可以观察到的,比如在抛扔网球拍时。从另外两个轴抛出的网球拍都不会转向,但是主轴的方向则会。
非常期待下一次天宫课堂能给我们带来更多的惊奇。不知道未来是否普通人也有机会去亲身体验失重条件下的有趣实验呢?
谢邀,
基本上所有高复杂性的问题,比如说天气预报、地球洋流、股票预测、大型生态系统演化、癌症、狂犬病等等。
具体一点的,湍流、堆积固体颗粒的流动计算。