載人飛船工程中的物理知識

一、聲學

（1）在太空中沒有空氣，聲音不能傳播，宇航員與地面聯繫是通過電磁波來實現的。

（2）在返回艙內有空氣，空氣能傳聲，宇航員能正常對話，能聽到機器工作時的噪音，所以睡覺時要戴專用耳塞，這是通過「在人耳處減弱」的途徑減弱雜訊的。

二、光學

在太空中看地球是一個蔚藍色的星球，這是由於地球不是光源，同月亮一樣反射太陽光形成的效果。在太空中看太陽，就只能看到黑暗太空中一個地別明亮的光球，周圍卻一片暗淡，這是因為太空中沒有空氣等物質散射光線。

為了在黑暗中拍攝清晰返回地面的過程，採用了紅外線拍攝，1. 聲學：因為返回艙與空氣劇烈摩擦後溫度很高，發出的紅外線很明顯。

三、熱學

（1）能量轉換：火箭上升段時，燃料的化學能轉化為火箭的機械能和熱能，且動能和重力勢能不斷增加；返回艙返回時機械能由於「摩擦生熱」不斷轉化成熱能，且動能和重力勢能都在減小；飛船進入橢圓軌道後，在由近地點飛向遠地點的過程中，飛船的動能不斷減小，重力勢能不斷增加。

（2）火箭發射時，周圍冒出大量的「白氣」，這是因為火箭噴出的高溫、高壓的燃氣能將附近所有物體熔化，為了避免這種破壞，科學家在發射台下設計了一個巨大的水池，利用水的比熱容較大，不易升溫，且水汽化時要吸收大量的熱量，防止損壞發射台。

（3）返回艙返回時，由於與空氣劇烈摩擦產生大量的熱，為了防止燒壞船體，科學家在設計和製造時，除了選用耐高溫的材料外，還在飛船外面覆蓋了一層特殊的物質，這種物質在發生熔化、汽化和升華時會吸收大量的熱，使返回艙的溫度不致升得過高，保護了飛船和宇航員的安全。

四，電學

（1）「神舟」飛船進入太空後會展開巨大的太陽能電池帆板，在面向太陽時將光能轉化為電能供設備使用，同時儲存一部分在蓄電池中（電能轉化為化學能）；在沒有陽光時，蓄電池放電供設備使用，將化學能轉化為電能。

（2）天地間的通話是靠電磁波來實現的。我們看到宇航員與家人通話時略有延遲，是由於電磁波在天地間往返的路程較長（通過布置在各地的測控站間傳遞）引起的。

五、力學

（1）在太空失重狀態下，不能夠使用的儀器有：天平、彈簧測力計測動（測拉力可以）、壓強計、密度計等，但溫度計、刻度尺、放大鏡、電流表和電壓表等仍能使用。在失重狀態下浮力、液體壓強將消失，在水中吹氣泡，氣泡將既不上升、也不下降。不能以正常方式喝水，只能通過塑料袋擠進口中……

（2）宇航員在太空漫步應穿上專用的宇航服，因為在太空沒有空氣，沒有大氣壓，有強烈的紫外線輻射和易受太空垃圾的撞擊等不適合人類生存的因素。

（3）火箭上升段，推力大於阻力和重力，做加速運動。返回艙返回時阻力大於重力，做減速運動。

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