神十太空授课测量仪测质量

神十航天员的表演给同学们带来了疑问：在地面上，人们一般用天平、台秤、托盘秤、杆秤、弹簧秤测量物体的质量。那么，失重环境下，太空中航天员想要知道自己是胖了还是瘦了，该怎么办呢?

“质量测量仪”派上了用场，这是从天宫一号舱壁上打开的一个支架形状装置。聂海胜把自己固定在支架一端，王亚平轻轻拉开支架，一放手，支架便在弹簧的作用下回复原位。测量结果表明，聂海胜的质量是74千克王亚平解释说，质量测量仪的原理是通过弹簧产生力并测出力的加速度，然后根据牛顿第二定律计算出质量。

　　王亚平向同学们解释道，天宫中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F(力)=m(质量)×a(加速度)。质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度(a=v/t)，就能够计算出物体的质量(m=F/a)。

　　专家解读：实验生动地说明了牛顿第二定律的原理“物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比。”这是在一切惯性空间内普遍适用的基本物理定律，不因物体的引力环境、运动速度而改变，因此在太空和地面都成立。

　　在绕地球高速运动的飞船里，地球引力被飞船的离心力所平衡，飞船内部不再有地球引力的影响，也就没了重量，因此弹簧秤没有读数。“质量测量仪”直接运用了牛顿第二定律，利用作用力和物体加速度的关系确定物体质量。这个原理在航天活动中被广泛应用。例如，航天器的燃料消耗一段时间后，总质量会发生变化，可能影响轨道控制的精确度。这时就可以开启推力器并同时测量航天器的加速度，从而计算出航天器的质量。