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火箭在沒有空氣的太空里前進(jìn)靠的是什么


火箭在沒有空氣的太空里前進(jìn)靠的是什么



火箭能夠把宇宙飛船送入繞地軌道,也可以把衛(wèi)星和各種探測器送進(jìn)宇宙空間 。 一說起火箭,我們就會聯(lián)想到太空飛行 。
我們都做過這樣的游戲:先向氣球里吹氣,再扎緊開口,然后松手,氣球就一邊撒氣一邊向著相反的方向沖出去 。
再舉一個簡單的火箭的例子 。 假如光滑的軌道上有一輛小車,小車的尾部裝有一架機(jī)槍 。 機(jī)槍每射出一枚子彈,小車就向前移動一點(diǎn) 。 隨著子彈一枚枚地射出,小車的速度越來越快 。 可以想象,機(jī)槍每向后發(fā)射一枚子彈,小車就受到一次向前的推力,這個力就是子彈對小車的反作用力,這也是火箭前進(jìn)的動力 。
為了把宇宙飛船送入太空,火箭的發(fā)動機(jī)必須有強(qiáng)勁的動力:工程師設(shè)計(jì)發(fā)動機(jī)必須基于特定的原理,第一個詳細(xì)描述這種特定原理的人是英國17世紀(jì)末的偉大的科學(xué)家艾薩克·牛頓 。 牛頓定律是描述萬有引力和物體運(yùn)動的定律,他的第二定律和第三定律的內(nèi)容比較具體地描述了物體受力與運(yùn)動的關(guān)系,從中我們可以得知火箭是如何在太空里前進(jìn)的 。
【火箭在沒有空氣的太空里前進(jìn)靠的是什么】牛頓第二定律指出,運(yùn)動中的物體的力取決于其質(zhì)量和其加速度 。 所以,想要獲得馬力十足的火箭,就必須保證它每秒鐘都噴射出很多高速運(yùn)動的物質(zhì) 。
牛頓第三定律是說,兩個物體之間只要存在力的作用,那么作用力和反作用力則必然成對出現(xiàn),而且大小相等,方向相反 。 在火箭的例子中,火箭對噴射物的作用力使噴射物被高速噴出,噴射物同時會給火箭一個相反的力,推動火箭向前運(yùn)動 。
運(yùn)載宇宙飛船的火箭將燃料燃燒生成的氣體向后推出獲得向前的動力 。 其實(shí),無論向后推出的是什么東西,固體顆粒,液體,甚至是原子或是質(zhì)子、中子、電子,都能夠獲得向前的動力 。
有人可能會認(rèn)為火箭是靠噴出的氣體推動了周圍環(huán)境中的氣體才獲得反沖力的,但其實(shí)是噴出的氣體本身使火箭具有如此強(qiáng)大的力量 。 事實(shí)上,由于太空中沒有空氣,火箭在向前運(yùn)動時不必克服空氣阻力,所以它比在有空氣的環(huán)境里更容易前進(jìn) 。 而且,火箭表面與周圍環(huán)境之間的摩擦為零,這就是說火箭在啟動后不會有任何阻力使它減速 。 另外,太空中的宇宙飛船不受重力作用,沒有重量,所以即使是一個很小的推力也能夠讓飛船獲得很大的速度 。

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