北京时间2013年6月20日上午10时,我国航天员在天宫一号空间实验室进行了太空授课,演示了包括质量的测量在内的一系列实验。质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测仪完成的。由牛顿第二定律F=ma可知,如果给物体施加一个已知的力,并测得物体在这个力作用下的加速度,就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。
(1)如图,假如航天员在A、B两物块中间夹了一个质量不计的压力传感器,现让舱壁支架给B物块一个恒力F,此时压力传感器示数为N1.将A、B对换位置,给A施加相同的恒力F,压力传感器示数为N2.据此可知A、B两物块的质量之比mA:mB=。
(2)在计算机设定的恒力F作用下,物体由静止开始运动,用测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t,从而计算出加速度a=(用x、t表示)。这样,我们就能够计算出A物体的质量mA=(用F、N1、N2、x、t表示)。