航天飞机在环绕地球的轨道上运行时，由于重力加速度会部分或全部地用来提供向心加速度，因而会处于失重或完全失重状态。这使得飞船里面的太空人的生活状态异乎寻常：他们不会发出打鼾的声音，因为失重，喉咙中的小舌头就不会下垂，也就不会因呼吸而引起振动发出鼾声。汤匙中的汤水不是想像的那样漂浮在空中，而是由于汤水的表面张力而附着在汤匙上。人出汗时，汗珠不会一滴滴地往下落，而只会汇聚在一起，融成一大团。
失重给宇航员们无疑会增加很多麻烦。稍为蓬松些的衣服就会膨胀起来，必须穿紧身衣才行；食物要装进牙膏式的管子，然后挤进嘴里；喝水要用有密封盖子的特殊吸管；睡觉要钻进特制的睡盒内，并用绳带锁定；行走要穿带有钩子的鞋，以便钩住网状的地面；洗头和洗澡显然更加麻烦，于是成了非常难得的享受。长期生活在重力场中的人，一旦失去重力作用时，体液的流动会受到失重的影响，血液循环、心脏系统、泌尿系统都会出现反常变化。在太空中生活时间过长的人，还会出现骨质疏松、肌肉萎缩无力、红血球减少等症状，严重影响身体的健康。
在人类还没有进行航天飞行之前，爱因斯坦提出过这样一个问题：“在失重的条件下（如在宇宙飞船中），能点燃蜡烛吗？”他自己回答说不能。他的理由是，处于失重状态下的空气不再受到重力，蜡烛燃烧时，热空气不再上升，冷空气也不再下降，于是蜡烛被燃烧过的热空气所包围，烛芯就得不到氧气的补充，因而很快就会熄灭。人们为了检验爱因斯坦的推测，做了不少实验。例如，在一只氧气供应充足的密封容器中放入点燃的蜡烛，并让这个容器从70米高的地方自由下落，以此造成一个失重的环境。结果呢？蜡烛并没有熄灭，只是烛焰比平时暗淡一些，并且烛焰的形状是个球形的。这次爱因斯坦为什么错了呢？原来，他忽略了空气热运动的存在。即使没有对流，含有氧气的新鲜空气仍然可以通过扩散到达烛芯，维持蜡烛的燃烧。只是烛焰因为没有冷、热空气的对流而暗淡一些。同时，由于失重，空间的各个方向是各向同性的，因而烛焰是球形的。宇宙飞船上天之后，苏联的科学家在“联盟8号”飞船上顺利地进行了焊接工作，证明了在失重条件下，的确能够维持燃烧。爱因斯坦居然也有错的时候，这就应了我们中国的一句老话：“智者千虑，必有一失。”
玻璃瓶托金
宋徽宗有10个北方特色的玻璃瓶，玻璃瓶口小腹大，样子非常惹人喜爱，工艺又精细，在宫中也算得上是珍品。有一天，徽宗观赏着玻璃瓶，突然想起要在瓶内托一个金的里子，便命令小太监去找皇宫中的工匠办。但工匠们都不敢接受这项任务，他们说：“金里子放进瓶中，必须用烙铁烘烫，才能服帖。而这瓶口太窄，烙铁放不进，瓶子又脆又薄，也经不起手触弄。如果硬做，瓶会破碎。”因此，宁可让皇上怪罪，也不敢给玻璃瓶托金里子。太监知道这件事不能勉强他们，随意将玻璃瓶存放在箱中，暂将此事搁在一旁。
过了几天，太监在街上店铺间，看见一个锡匠正在陶器瓶口上装饰金银，手艺十分精湛，太监心里一动，转身回到宫中，拿了一个玻璃瓶，试着交给锡匠问：“能在这瓶子里托一个金的里子吗？”
锡匠二话没说，要太监明天来取。第二天，太监前来取瓶，果然，玻璃瓶内已托好了一个金里子，而且质量叫人满意，挑剔不出一点毛病。
太监十分高兴，说：“我看你的手艺超过皇宫中的工匠们，却在这种地方敲敲打打，才能不能发挥，莫不是因为贫穷而得不到机会？”
接着又把玻璃瓶托里子的前后经过告诉他。不料锡匠淡淡地说：“这是一件非常容易的事。”
太监当即带着锡匠进宫，向徽宗禀报清楚。徽宗想亲眼看看锡匠如何给玻璃瓶托金里子，便来到了后花园。又命宫中所有的工匠集中到院子里，一个挨一个再过问，工匠们还是说没有办法给玻璃瓶托金里子。
锡匠独自走到前面，将金子放在炉火上加热后锤打，打成像薄薄的一层纸，拿起来裹在玻璃瓶的外面。工匠们讥笑说：“像这个样子，谁不会呢？原就知道你是个平庸的锡匠，怎么会做玻璃瓶内托金里子的事！”锡匠笑笑，也不回答。他把裹在玻璃瓶外的金子剥下来，用银筷子夹好，小心地插到瓶中，然后慢慢地将水银灌入瓶中，盖上瓶口，左右来回摇动。这样过了一会儿，又把玻璃瓶中的水银慢慢倒出来，只见金里子服服帖帖地托在瓶内，一点缝隙也没有。锡匠又慢慢地用自己的指甲把瓶口的金子擦匀压平。院子里的工匠们惊讶得瞠目结舌。
锡匠这时才说：“玻璃制成的器物，怎么还能让坚硬的东西磕碰呢？惟独水银，又柔软又沉重，慢慢灌入瓶中，不会使瓶损伤。水银虽然对金子有腐蚀，但在里面，眼睛看不到，所以不受什么影响。”
徽宗十分高兴，重重赏赐了这个锡匠，并让他将剩下的8个玻璃瓶也托上金里子。
水银是自然界中一种比较特别的物质。它的比重很大，是水的10多倍，又以液体的形态存在，同时具有这两种特点的物质在自然界中并不多见。液体具有形状可变性，充塞性非常好，水银灌入玻璃瓶，便很快充塞满瓶内的空间，同时也将金里子贴向玻璃瓶。当盖上瓶口摇晃玻璃瓶时，因为水银的比重很大，感到很沉重，但水银对金里子的挤压力相应也很大，摇动多次，便能将金里子服服帖帖地托在玻璃瓶内。
谁是偷鱼贼
一天，丁老师给同学们讲了一个故事：
从前，有一个商人，在荷兰的阿姆斯特丹港口，向当地渔民购买了5000吨青鱼。为了防止丢失，他亲自监督过磅，然后又看着装上了船，这才放心地起锚开航了。旅途中，他派专人看守盛鱼的船舱，以为这样做，总该万无一失不会少了吧！这样，船经过了几十天的航程，来到了非洲赤道附近的马加的沙港停泊，准备在那儿将鱼脱手卖出去。谁知，一过秤，却发现青鱼少了将近19吨。奇怪！短缺的鱼到哪里去了呢？被偷是不可能的，因为轮船沿途并没有靠过岸哪！当时，大家都无法揭开这个秘密。
“丁老师，我看准有个高明的偷鱼贼，躲在船舱里，乘他们不注意把鱼丢到海里去了！”小淘气好像猜着了这个秘密似的说。
小钻研也感到惊奇，问道：“一个物体有多重就是多重，怎么会这儿称称10斤（1斤＝500克）重，到那儿称称又只有9斤多了呢？”
丁老师接着说：“一个物体的质量是不会变的，因为质量就是物体所含物质的多少。可重量呢？它是物体所受到的重力的大小，是由于地球对物体的吸引而产生的。地球对同一物体的吸引力，在地球表面的不同地方，实际上是不完全相同的。你们知道，地球是什么形状吗？”
“像皮球一样——圆的！”小淘气随口回答说。
“不，我看过一本介绍地球的书，它说地球并不是一个真正的圆球，在赤道处肚子是挺出来的呢。”小钻研改正说。
“对，严格说来，地球是一个扁椭球体。它的赤道处的半径是6378千米，如果我们从赤道往两极去，就将和地心的距离越来越近。从南北极到地心的距离却只有6357千米，同赤道相比，竟相差21千米哪！地球对一个物体吸引力的大小，是随着它离地心距离的大小而变化的。距离近了，吸引力就大些；距离远了，吸引力就小些。据有关科学家计算，在两极地区物体的重力，要比赤道附近大0.53%。如果在南北极称是1000克重的东西，运到赤道附近时，就只有994.7克了。”丁老师有理有据地说。
稍停了一会儿，丁老师又说：“此外，物体的重量还同地球的自转速度有很大的关系呢。平时，你们有这样的体会吧：下雨天，你将张开的雨伞猛地一旋转，雨水就会向四面八方飞溅出去。我们站在旋转着的地球上，为什么没有像旋转伞上的雨水一样被抛出去呢？这是由于地心吸引力把我们紧紧拉住的缘故。在南北极，基本上不受地球旋转的影响，所以，那儿的重力最大。在赤道附近，那儿的旋转速度最大，重力反而要减轻1/191哩。现在，你们能回答谁是偷鱼贼了吗？”
只见小淘气忽然站起来，说：“这偷鱼贼，原来就是‘地球引力’呀！”
丁老师点点头，说：“是啊！是‘地球引力’在跟人们开玩笑。5000吨青鱼从北极附近运到赤道，重量就要减少19吨哪！”
“如果我们在高空中称体重，会不会比在平地上轻些呢？”小钻研提出了问题。
“会的。假如一个人能够在离地面6400千米的高空称体重，本来是60斤（1斤＝500克），这时却只有15斤了。这是因为，你离地心的距离比在平地上增加了一倍！”丁老师肯定地说。
小钻研又问：“丁老师，如果我们登上月球，人会不会更轻些了呢？”
“小钻研想得很深。好，请坐在靠窗的同学拉一下黑帘布。我带来一部《宇航员登月》的纪录影片，让我们来边放映边回答小钻研提出的问题。”丁老师说着，从地上拎起一架小型放映机，放在讲台上。
不一会儿，电影开演了！只见雪白的墙上出现了深蓝色的夜幕，接着一个银辉灿灿的圆球出现在夜幕上。
丁老师解释说：“由于月球的个头儿比地球小，分量轻，81个月球的质量加起来，才抵得上一个地球的质量。所以，月球对物体的吸引力要比地球小多了，它只有地球的1/6。一个来自地球60斤重的人，来到月球一称，嘿，只有10斤重了！”丁老师换了一口气，又说：“你们看，月球上到处都是坑坑洼洼的，那些纵横交错、奇形怪状的山叫环形山；还有连绵不断、高大的群山以及陡峭的峡谷和纵横交错的沟渠……尽管这样，宇航员在那儿走起路来却身轻如燕，跳跃自如。可以设想一下，要是在这儿开个运动会的话，倒是怪有趣的。像跳高、跳远、举重、赛跑、标枪等项目，准能创造出惊人的新纪录来！”
电影很快结束了，黑帘布拉开了，教室里顿时充满了明媚的阳光，荡漾起同学们热烈的讨论声。
捞铁牛
宋朝时候，我国经常遭受水灾。公元1034～1060年间，黄河就曾三次决堤。
有一年在河中府地方（现在的山西永济）也发生了大洪水。汹涌的大水淹没了庄稼，毁坏了道路，那里的一座浮桥也被冲断，连8只用来固定浮桥的每只几吨重的大铁牛，也被牵动到河的下游，陷进淤泥里去了。
过了几天，洪水退走，人们开始重整家园，并计划修复这座浮桥。但是，铁牛还沉在河底里，要修复浮桥，先得把铁牛捞出来。可是又怎样才能把它从河底里捞出来呢？铁牛好几吨重，谁有那般神力？官府贴出了“招贤榜”，招请能把大铁牛从河底里捞出来的能人。白纸黑字，分外惹眼，榜前围了许多人，议论纷纷，但谁也没有好主意。
忽然有一个人，一伸手把“招贤榜”揭了下来。大家一看，揭榜的竟是一个过路的和尚，他略显清瘦，面孔白净，穿着宽大的法衣。有位老人好心地对和尚说：“大师父，一只铁牛好几吨重，如今又陷在淤泥里，要把它们捞起来，可不是一件容易的事呀！难道你能请神仙来帮忙？”
那和尚却不慌不忙地笑着说：“我哪里有什么神来帮忙，水冲走了铁牛，我就再叫水把铁牛送回来。”
和尚派人找来两艘大木船，把它们并排拴在一起，中间留出一个空隙，叫人在两船之间用大木头搭起一个架子，成为一个“艹”字的样子。再叫人在船上装满泥土。然后他亲自带人，将船划到铁牛沉没的地方，挑选了几个精悍的年轻人潜入水底，用一些绳索牢牢地绑住铁牛。然后把绳子的端头拽回船来，拉直后拴在木架上。一切安排妥当，和尚招呼众人把船上的泥土一锹一锹地扔到河里。船上的泥土一点点地减少，拴在木架上的绳索一点点地拉紧。当船上的泥土快要扔完时，终于“舟浮牛出”，那几吨重的铁牛从河泥里拔了出来，吊在水中，被船拖到了原来的位置。
刹时，人们雀跃欢呼，围住这位聪明过人的和尚，赞扬感谢他。就这样，一次又一次，8只大铁牛全部被拖运好。官府为了奖励这个和尚，特地赶做一套“紫衣”袈裟赐给他。
这个和尚就是我国古代的工程家怀丙。他捞起沉重的大铁牛，也是利用物理学上浮力原理。大船装满泥土后，“吃水”很深，排开的水量很大，向上的浮力也很大，等于装满泥土的大船的总质量。把泥土扔掉一点，船的总质量就小于浮力了，船应当向上浮，可是又被连结铁牛的绳索拉住了。于是这多余的浮力便通过绳索拉铁牛。扔出的泥土愈多，多余的浮力愈大。当它超过铁牛在水里的向下沉力和淤泥对它的嘬力的时候，铁牛就会和船一起向上浮动，离开河底，船就可以拖着它在河里慢慢前进了。
现在打捞沉船的方法中，有一种“浮筒打捞法”，也是同样的原理。打捞时，先往体积很大的密封钢筒——浮筒里灌满水，让浮筒沉下去。潜水员潜入海底用钢缆把浮筒拴牢在沉船上。再开动空气压缩机把筒里的水排开去，就像怀丙把船上的泥土扔到河里去一样，这样，浮筒就有了多余的浮力将沉船往上拉，浮力大于沉船的重量时，就能把沉船捞上来。
飞行中的不速之客
1984年1月的一天，在苏联黑海之滨的索契市机场内，一架满载乘客的“伊尔18”客机腾空而起，飞向蓝天。
机场附近天气情况良好，但距离航线约40千米处有雷雨云。
