天宫一号上的“怪”弹簧！？---质疑它怎么能”产生恒定的弹力F”？

fcsun 初稿完成于2013-06-29  23：28

今天补看了女航天员为全国青少年进行太空授课和表演基础物理实验，作为曾经是物理系学生和物理学业余爱好者，看后确感到用这种方式介绍物理非常生动很有意义，肯定会引起广大观众对物理科学的兴趣。在赞叹的同时，有个问题想和原先地面为教课备稿的一些物理专家商榷讨论：
牛顿定律 F=ma 和弹簧形变力的虎克定律 F=-k△X（其中m是被测运动物体的质量；a表示被测运动物体的运动加速度，也即运动物体位置对时间的二阶微商；k是弹簧的弹性系数，△X表示弹簧形变量，负号表明弹力方向与形变方向相反，线性正比关系成立条件是在该弹簧的弹性形变范围内。）；现在天宫实验视频显示，男航天员在被测过程中身体位置发生了数十厘米位移，介绍说这是他在被固定的“质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F”作用下的运动。根据弹簧的原理，既然有明显位移则从开始到结束期间其弹力也必然有变化，就不可能得出“恒定的力F”，也就不能用简单的除法得到质量m。除非它使用的是物理学上不存在的“怪弹簧”！??? 或者是在非恒定力条件下用了较复杂的微分积分计算方法？这些应该给大家解释清楚才好。（科学来源于质疑，学习科学最好的方法就是质疑，不知当时有听课的中学生提问这一点来质疑你们的老师吗？）

本帖原拟向原先在地面为航天员讲课备稿的一些物理专家们politely提醒一下，你们对听课学生讲课备稿中说的“弹簧能够产生一个恒定的力F”不是严格，你们最好通过网络或其它途径再设法对听课学生简单补充改正解释一下，可避免一些中学生带着弹簧能产生恒定力误解进入以后生产岗位搞创新发明。但今天上网读到两件评语看来，你们不设法对学生补充解释就会误人子弟。故我把本帖题名从“奇妙”改为“怪”，“追问”改为“质疑”，希望引起那些备课的物理专家注意思考，对听课学生作出解释或改正为佳。

【一位北大物理系教授老同学来电话聊起时，询问他们是否为天宫一号物理课备课写出过如此不是物理学的词句，回答说没有也不会。重算可避免为母校物理系汗颜。】