科海拾贝

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  1 人体与大气压强
  
  人体与大气有着不可分离的密切关系,这不仅是由于人体需要呼吸和调节体温。大气对于人体还有一种不易被人察觉到的作用——大气的压力。一名优秀的游泳运动员,在几分钟不呼吸还不成问题,但如果没有大气压力,恐怕连几秒钟也生存不了。
  一般认为,标准的大气压是每平方厘米
  10.12928牛顿。一个成年人的人体总共要受到117600-147000牛顿的大气压力。但是由于大气压强总是从各个不同的方向作用于同一点的,并且大小相同,每两个大小相同的压力便相互抵消,所以人体才感觉不到那么大的压力,但它实实在在存在着。
  就拿呼吸来说,当吸气中枢兴奋时,通过膈神经使胸腔和腹腔之间的横膈肌肉收缩,胸腔容积扩大,肺内气泡也跟着扩大,使其中的气压下降,并低于外部大气压。于是外界空气在大气压的作用下,从鼻孔和嘴流进肺部,进入肺泡。呼气的情况正好相反,由于胸腔容积缩小,肺内空气收缩,内部压强大于外部,气体便从肺里呼出来。
  在雷雨之前,由于气压的下降,从们常会出现胸闷、头晕和情绪烦躁等症状。另外,在人体的股骨和髋骨之间有一个没有大气的空腔,空腔内不存在向外的作用力,于是股骨就靠外部大气压紧紧地压在身体上,使我们抬起腿走路不觉得费力,行走自如。
  同学们请你估算一下,你的课桌上表面承受着多大的大气压力?这相当于多少位同学的重力?这么大的力为什么没把课桌压坏?
  
  2 宇航员在太空中如何生存
  
  我们的航天英雄遨游太空这么长的时间肯定需要吃饭补充营养,那么他们是怎么吃饭的呢?是和地球上一样的还是有很大的区别,是什么原因造成这种差别的呢?
  
  2.1 太空的生活环境
  没有重力的世界。在太空中,因无地心引力的作用,物体重量消失,即处在失重环境中。鸡毛和铁球都可以悬浮在空中,大小轻重的物体都可以四处飘荡。在无依无靠的太空中行走,是非常复杂和困难的事情。人们在地面上长期形成的衣、食、住、行的习惯,已完全不适应太空生活了,因此在太空中生活充满了神奇和艰辛。
  假设地球不吸引我们周围的物体了,你将会看到哪些现象?
  没有空气和水源的真空世界。太空中没有供给人呼吸的空气,植物也不能进行光合作用,气温反复无常,一下子会变得冷酷如冰,一下子又会热得像火烧。
  
  2.2 宇航员的衣食住行
  
  航天服
  航天员走出密封座舱时,航天服就是他的生命保障系统。航天服不仅具有各种生命保障功能,还有喷气背包和通信背包。喷气背包用来在太空中推动人行走,通信背包用来进行通信联系,因为太空中没有空气,不能传递声音。
  
  太空吃饭
  在失重的环境中,食物容易飞走,所以航天食品都做成糊状,密封在袋子或罐子里,用挤牙膏的方式食用。后来经过改进,让食品稍带粘性,这样就可装在盘子里象在地面一样进食了。在失重环境中,物体重量消失,水果飘浮在空中,航天员可以用嘴叼食。
  
  太空行走
  在无重量的情况下行走,人就像空中随处飘荡的一粒尘埃。宇航员在舱外活动时,航天服的背部必须有喷气背包,它用6个方向喷气的反作用力推动身体,朝各个不同方向行走。
  
  太空睡觉
  在失重环境中,横、竖地飘浮在空中都可以睡眠。为了安全,要在固定的睡袋中睡眠,手臂也要放在睡袋中,还要塞上耳塞,防止噪声干扰。
  
  太空洗澡、上厕所
  在太空中,牙膏沫和洗脸水容易飘飞,因此一般只用湿毛巾擦擦身子,用洁齿纸清理牙齿,很少享用沐浴。沐浴设备是一个折叠式的密闭尼龙布套,里面有电热器和喷头,还有能把肥皂污水吸走的真空吸水器。厕所经过特殊设计,有脚套和皮带帮助固定姿势。
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