心心在臥室里畫畫,突然聽到“咚咚咚”的敲門聲。“請進!”可是并沒有人進來。不一會兒,“咚咚咚”的敲門聲又響了起來。心心放下筆,一邊走一邊說:“開開,是不是你呀?”然而打開門,什么人都沒有,開開的臥室也關著門。心心突然有些害怕,大叫著:“媽媽,媽媽!”
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“怎么了?”媽媽有些慌張地走過來問道。
心心撲進媽媽的懷抱,哭泣道:“媽媽,我聽到有人敲門,但是開門誰都沒有!”
“哈哈,你個膽小鬼,是我敲的。”開開打開臥室門,走出來嘲笑著心心。
“開開,你怎么可以嚇唬心心呢?”媽媽略微嚴肅地看向開開。
“對不起,我不是故意的!”開開撓頭道歉道,“哎呀,我只是在模仿楊利偉叔叔在太空中的奇遇罷了,心心別哭了。”
“奇遇?”心心還有點淚眼婆娑地看向開開。
“嗯,楊利偉叔叔乘坐神舟五號進入太空的那段時間,會時不時地聽到類似木頭錘子敲鐵桶的咚咚聲,這聲音不是很響,一陣一陣的,而且出現的時間毫無規律,有可能是白天有可能是黑夜。這聲音既不是外面傳來的,也不是飛船里面的聲音。就像誰在敲飛船一樣。”開開為他的惡作劇做出解釋,“回來后技術人員曾經模擬過許多聲音,但都不是楊利偉叔叔聽到的聲音。而且這個聲音在神舟六號和神舟七號載人飛行時又出現了!”
“啊?難道真的有外星人,是外星人來敲門了么?”心心吃驚地問。
“才不是呢,每次聲音響起,楊利偉叔叔都會仔細檢查,但是一無所獲。”開開攤攤手,看向媽媽,“媽媽,爸爸曾說過聲音傳播需要介質,而太空是真空環境,按理說應該寂靜無聲,可是這敲門聲到底是哪里來的呢?”
“不止神舟飛船,月宮一號也聽到了這個神秘聲音。其實,這是船艙內壓力變化,導致艙體內壁材料發生微小變形所產生的聲音。”媽媽笑著解釋道,“載人飛船的密閉環境需要適合人類生存,因此艙內溫度在21℃-25℃。而氣壓的變化與重力和溫度有關,由于太空中的重力和壓力可忽略不計,那么艙體內的壓力變化就和溫度息息相關嘍!也就是說,在體積以及物質的量保持不變的情況下,壓強會與溫度成正向變化,溫度高壓強就大,溫度低壓強就小。而壓強的變化就會導致艙內外的壓力差,從而使得艙體內壁的材料發生形變。”
“哦,我明白!當艙內壓力大于艙外壓力,材料就會向艙外形變,而艙內壓力小于艙外壓力,材料就向艙內形變。”開開恍然大悟,“雖然外太空是沒聲音的,但密閉艙內聲音卻是可以傳播的。太空那么寂靜,哪怕一點點聲音都會被聽到。”
“說的沒錯!所以說神秘的敲擊聲實際上就是艙內溫度變化導致的艙體內壁形變所致。”媽媽點頭。
“飛船變形不會有危險嗎?”心心感覺這是非常危險的事情。
“放心吧!其實艙內溫度變化幅度并不大,因此這種變形肉眼也發現不了,也不會影響宇航員的安全。”媽媽給心心吃了一顆定心丸。
“哦,那就好。”心心開心地笑了,“這么看來,這個神秘的敲擊聲也就不神秘了啊!”
【知識卡】艙外神秘的敲擊聲
楊利偉乘坐神舟五號進入太空的期間聽到了神秘的敲擊聲,但卻找不到聲音來源于哪里。這個聲音在神舟六號和七號時也曾出現,最后在月宮一號中找到了答案。該聲音其實是船艙內壓力變化,導致艙體內壁材料發生微小變形產生的。
根據理想氣體狀態方程:pV=nRT(p為壓強,V為體積,R是理想氣體常數,T為理想氣體的熱力學溫度,n為氣體物質的量,也可看作濃度指標),氣壓的變化與重力和溫度有關,而太空中的重力和壓力可以忽略不計,所以在體積以及物質的量保持不變的情況下,艙體內氣壓的變化與溫度成正向相關。即艙內壓大于艙外壓時,向外變形;艙內壓小于艙外壓時,向內變形。便會發出神秘的敲擊聲。
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