作业帮微重力世界有怎样的特点
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/01 16:02:16
微重力世界有怎样的特点
微重力世界有怎样的特点
微重力世界有怎样的特点
【微重力环境特点】
微重力环境的主要特点是它的失重状态.在地球上发生的许多过程（包括各种力学过程、物理学过程、化学过程乃至生物学过程）中,重力是一个极其重要的因素,在微重力环境中,重力悄然隐退,就像在森林里称王称霸的老虎走了,一些“狐假虎威”的家伙也随之溜走,猴子就称起“大王”来了.
中学生都知道阿基米德浮力定律,其中的浮力是由于有重力作用才产生的,重力消失了,这种浮力就“拜拜”了,阿基米德定律也没了用武之地.根据静力学平衡原理,流体空间中的压力就均匀了,对应的热力学状态随之变得均匀,这就为许多技术应用提供了机遇.
再说对流.105年前,法国科学家贝纳发现了一种在自然界中广泛存在的对流（贝纳对流）,它是由于上下温度差所造成的浮力产生的.太阳照耀下的大地,就是由于贝纳对流存在,才有宜人的生活环境和复杂多变的天气.如今,重力、浮力双双“出走”,像贝纳对流那样的浮力对流随之“寿终正寝”.
还有沉淀.本来在重力作用下,流体中的颗粒物常会沉淀,没了重力,沉淀过程随之消失.
老虎一走,猴子开始耍起威风来.重力作用消失后,在地面上常被掩盖的次级效应开始起主导作用.其中最“嚣张”的是表面张力（即毛细力）.本来在许多过程中,表面张力是一个不起眼的“小角色”,不少人对它不屑一顾,特别是在研究大尺度现象时.表面张力是存在于两种流体的界面上的一种作用力,我们在中学学物理时就遇见过它.几乎所有的物理老师都会拿点眼药水来做例子,把眼药水瓶倒置,由于有表面张力的作用,不使劲挤压一下瓶子,药滴就掉不下来.
说得严谨一点,表面张力是液体表面任意两相邻部分之间垂直于它们的分界线相互作用的力,它的形成与液体表面薄层内的分子特殊受力状态密切相关.通常数值较小,且其大小与温度有关,温度越高,表面张力越小.对表面张力的研究已有几百年的历史.
随着重力的隐退,表面张力取而代之.微重力环境下,浮力对流受到抑制,表面张力梯度驱动对流就夺取了它的地盘.温度不均匀,表面张力就有梯度,经过一个较为复杂的过程,驱动流体在表面从高温区向低温区运动,产生了一种新的“浮区对流”,很有实用价值.
在地面上的流体内部输运过程中,本来浮力对流、重力沉淀和扩散输运平起平坐,相互制约；在微重力环境下,前两者受到抑制,扩散也就“称王称霸”了,出现了纯扩散过程,这是材料工程师们追求的理想境界,比方说,在制备材料时,为了保证材料的均匀性和完整性,最好有不存在对流干扰的纯粹扩散过程.因此,材料的制备者对微重力环境的利用最为起劲.
请参考