神舟十三号怎样在太空中飞行：神州十三号太空课堂知识解读系列

神舟十三号怎样在太空中飞行：神州十三号太空课堂知识解读系列摩擦力知识点航天员上半身向左转动时，按照角动量守衡的原则，下半身就会向右转。讲课中，航天员就是通过右手划圈实现转身。原理解读：在地面上，由于地球引力的作用，人与地面间有压力和摩擦力，所以转身很容易；在太空完全失重的环境中，人受地面的压力和摩擦力将消失，要实现太空转身不太容易，必须找到一个着力点，在力的作用下才能实现转身。如果在没有着力点的情况下，人体可以利用角动量守恒，当身体的一部分向左转动时，另一部分将向右转动，实现人体在太空的转身。“叶光富的太空转身体现的是角动量守恒原理。”陈征解释说，空间站处于微重力环境，人人身轻如燕，但同时也失去了地面摩擦力提供的向前的动力，因此人不但不会比在地面上走路更轻松，反而会寸步难行。他解释道，太空转身实验的核心关键词叫角动量。角动量是描述物体转动的物理量。这个试验所展现的是在微重力的环境中，航天员在不接触空间站的情况下，类似于理想状态下验证“没有外力矩，

2021年12月9日15时40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，时隔8年之后，中国航天员再次进行太空授课。“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，这是中国空间站首次太空授课活动。三位航天员展示了太空细胞、太空转身、浮力消失、水膜张力、水球光学、水中泡腾片等6个太空科学实验。在中国科技馆设置地面主课堂，在广西南宁、四川汶川、香港、澳门设置地面分课堂。

太空转身——角动量守恒原理

实验现象：三位航天员首先为大家展示了在太空中转身的神奇现象，这个原本在地面上难度系数为零的普通动作，在太空中却隐藏着很高的物理知识。太空中人体上半身左转时，下半身右转；手臂左转时，身体其他部分将右转。

原理解读：在地面上，由于地球引力的作用，人与地面间有压力和摩擦力，所以转身很容易；在太空完全失重的环境中，人受地面的压力和摩擦力将消失，要实现太空转身不太容易，必须找到一个着力点，在力的作用下才能实现转身。如果在没有着力点的情况下，人体可以利用角动量守恒，当身体的一部分向左转动时，另一部分将向右转动，实现人体在太空的转身。

“叶光富的太空转身体现的是角动量守恒原理。”陈征解释说，空间站处于微重力环境，人人身轻如燕，但同时也失去了地面摩擦力提供的向前的动力，因此人不但不会比在地面上走路更轻松，反而会寸步难行。

他解释道，太空转身实验的核心关键词叫角动量。角动量是描述物体转动的物理量。这个试验所展现的是在微重力的环境中，航天员在不接触空间站的情况下，类似于理想状态下验证“没有外力矩，物体会处于角动量守恒”。

航天员上半身向左转动时，按照角动量守衡的原则，下半身就会向右转。讲课中，航天员就是通过右手划圈实现转身。

摩擦力知识点

两个相互接触并挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。

摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。固体表面之间的摩擦力的原因有两个：固体表面原子、分子之间相互的吸引力（化学键重组的能量需求，胶力）和它们之间的表面粗糙所造成的互相之间卡住的阻力。固体表面之间的摩擦力分滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦、滚压摩擦和转动摩擦。

角动量知识点

质点动量p对O点之动量矩（通常称为角动量）L（O）（简记为L）为

L=r×p ；其中r是质点相对O点的位矢（位置矢量）。

角动量L的大小L=rpsinφ（φ为r与p的夹角），方向垂直于位矢r和动量p所组成的平面，指向是由r经小于180°的角转到p的右手螺旋前进的方向。

如果作用在质点上的外力对某给定点O的力矩（r×F）为零，则质点对O的角动量在运动过程中保持不变，这就叫做质点的角动量守恒定律

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