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初中物理教师的博客

教师把敬业内化为一种品质,实践于行动中,不仅是学生的幸事,自己也将终生受益

 
 
 
 
 

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什么样的人能当宇航员?  

来自惊鸿岂止一现   2014-06-06 15:11:33|  分类: 【趣味物理】 |举报 |字号 订阅

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什么样的人能当宇航员?



载人航天是一项艰巨的事业。因为太空环境十分艰苦恶劣,人在航天过程中要经受巨大的加速度、噪音、振动、失重、宇宙射线等不良因素的影响,而且宇航员在这样的环境中还要完成复杂的驾驶、操纵、实验和观测任务,甚至还可能遇到一些意想不到的情况,需要正确、及时和果断地进行处理。

正因如此,对宇航员的选拔和训练都很严格,要求有强壮的身体,能耐受各种恶劣的环境;有良好的心理素质,以掌握复杂的操作技能和应付意外情况;有献身精神,以适应航天探险活动等。

目前宇航员分为驾驶员、飞行任务专家和载荷专家三类。

驾驶员(包括指令长)负责航天器(航天飞机、宇宙飞船等)的驾驶。这类人员一般从具有1000小时以上飞行经验的喷气式飞机驾驶员中挑选,且必须具有数学物理或工程等方面的学士学位。

飞行任务专家负责飞行计划的协调、航天器的维修保养、施放(回收、修理)卫星、进行舱外活动以及处理其他特殊飞行任务。这类宇航员必须具有生物、物理、天文、地质、数学或工程等方面的学士学位以上的学位。至于宇航员中的第三类人员,即载荷专家,则是到太空进行各项科学实验的科学家和工程师,只要身体健康,情绪稳定,在科学或工程方面有突出才能,年龄在47岁以下,经过一定的航天训练,为了完成某项科学实验任务就可以成为这类宇航员。

动物为什么不会迷失方向?



动物为什么不会迷失方向?

两项新的研究揭示了动物是如何利用自身固有的“指南针”来识别方向的。研究人员发现迁徙的海龟是依靠地域性磁场引导它们在北大西洋中游动的。海龟通过沿着一个被称为北大西洋环流的循环流动系统确定自身的方位,避免了进入危险的寒冷水域中。来自美国佛罗里达州东部的海龟幼仔在一进入大海后,就开始漫长的迁徙。它们游向环绕着马尾藻海域的北大西洋环流,并用几年的时间沿着该环流游动。
    
科学家把海龟放置在一个大水缸中,水缸由计算机控制的线圈环绕着,以此来研究海龟幼仔对不同磁场的反应。每个海龟身上装有一个电子跟踪仪,可以记录下海龟的位置。海龟可以通过改变它们游动的方向,对磁场中的某些变化做出反应。
   
在另一项对赞比亚地下鼹鼠的研究中,捷克和德国的研究人员发现在名为上丘脑的大脑结构中有些神经细胞是这种动物生物“指南针”的一部分。这些细胞组对不同磁场方向会做出有选择性的反应。鼹鼠利用这些磁感觉信息合成了一幅它们周围环境的心理地形图,而其它的动物用不同感官信息来达到同样的地形图。

人体中的杠杆



人体中的杠杆

骨骼肌肉和关节构成了人体的运动系统,尽管人体的运动相当复杂,但最基本的运动都是有骨骼绕关节转动产生的,其模型就是杠杆。杠杆分为等臂杠杆、省力杠杆、费力杠杆三种类型,这些类型在我们人体中都是存在的。

 

1.人的头颅——等臂杠杆

 

点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用,杠杆的支点在脊柱顶端,支点前后各有肌肉,头颅的重力是阻力。支点前后的肌肉所用的力是动力。支点前后的肌肉配合起来,有的收缩有的拉长形成低头仰头动作。

 

2.人的手臂——费力杠杆

 

人的手臂绕肘关节转动,可以看成是由肌肉和手臂骨骼组成的杠杆在转动。肘关节是支点,肱二头肌肉所用的力是动力,手拿的重物的重力是阻力,显然我们的前臂是一种费力杠杆,举起一个重物,肌肉要化费约6倍以上的力气。虽然费力,但是可以省距离(少移动距离),提高工作效率。

 

3.走路时的脚——省力杠杆

 

我们走路抬起脚时,脚就是一个杠杆。脚掌根是支点,人体的重力就是阻力,腿肚肌肉产生的拉力就是动力。杠杆模型如图所示。这种杠杆可以克服较大的体重。

除上述三个部位之外,在身体中还有多处杠杆。如:小腿绕膝盖的转动可看成小腿肌肉和胫骨组成的杠杆;弯腰时,腰部肌肉和脊骨之间形成杠杆;奔跑时,向前跨步,右腿的髂腰肌收缩、臀大肌松弛,使右大腿抬起;股四头肌松弛,股二头肌收缩,使右膝弯曲。仰卧起坐时,上身受到腹肌和上身重力的作用。这些杠杆模型怎样?是哪种类型的杠杆?请同学们相互讨论,并请教老师。

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