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天宫课堂三个实验并解释原理如下：
一、毛细效应实验
在地面上，当我们把一根细的玻璃管插入水中，玻璃管里面的液面就会上升。你有没有发现这样一个规律：玻璃管越细，液面上升得越高，这也是人们称呼这种现象叫“毛细现象”的原因。
从本质上看，这其实是毛细管内水的表面张力和水的自身重力平衡的结果。毛细现象有很多应用，比如钢笔就是利用毛细原理为笔尖提供油墨的。
在太空中，由于感受不到重力的作用，只有表面张力的作用，表面张力就可以一直拉着水在玻璃管内运动，无论管子粗细，水都能慢慢充满整个管子，只是细的管子充满的速度较快而已。
二、水球变“懒”实验
在空间站上，如果把一团水挤在空中，还是由于表面张力的作用，在空中就可以形成一个大水球，为了固定水球，可以把它放在一个带圆圈的支架上。但这种大水球是不稳定的，刘洋老师用大注射器吹一下，水球就晃动不停。
但当把一颗大钢球放入水球中，水球就很快停止下来了，这是什么原理呢？其实，这个原理在生活中也很常见，当我们端一碗水的时候，水会晃动的挺厉害，但当我们把一张纸放入水中，水的液面就不容易晃动了。
无论是空间站上的水球，还是地面上碗中的水，都是由于加入了其他固体产生了额外的“阻尼作用”，能量容易耗散，就能更快稳定下来。
三、太空趣味饮水
你知道在地面上如果用细长的管子喝水，管子最多能多高吗？有外国朋友曾经做过这个实验，使出吃奶的劲，结果只能勉强吸到4米的高度。
理论上，即便用机器吸，水在管子中上升的高度也只能达到10米，这是由于大气压只能支撑10米高的水柱，这个道理初中物理上就讲过啦，这里就不多说了。在太空中，刘洋老师用2米长的吸管，非常轻松就能喝到水，也是由于在太空感受不到重力，水不会产生压强的原因。
四、会掉头的扳手
这个实验非常神奇，当陈冬老师让一个扳手旋转起来后，扳手会不停地翻跟头。这是苏联航天员贾尼别科夫在空间站中偶然发现的，所以也叫贾尼别科夫效应，研究发现这个现象与扳手的旋转方式和它质量的分布有关系。这个现象在地面不太容易看到，但是在太空中这就是小菜一碟。
实话讲，这种现象其实不大容易科普，这是因为要用到大学物理中的“转动惯量“和“角动量”的概念。简单来讲，扳手沿着不同的轴旋转的时候，转动惯量是不同的。
科学实验表明，只有扳手沿着最大转动惯量和最小转动惯量的轴旋转的时候，才是稳定的状态，沿着其他轴运动都是不稳定的，会发生不稳定的翻跟头现象。但值得注意的是，这个系统的角动量还是守恒的，无论扳手如何翻转，其角动量是不变的。
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