Question

太空中是真空环境,为何火箭向后喷射气体就会产生反作用力?

Answer 1

气体与火箭原本是一体,假设总质量为M,当质量为m气体以某一个速度v1离开火箭时,火箭会得到一个反方向的速度为V2.根据动量守恒,有：

(M-m)*v2=m*V1

有个类似的实验,在地面就可以做：

在光滑导轨上有一小车,车上固定一个弹簧被压缩,弹簧的顶固定一小球.

当不考虑滑轨的摩擦阻力时,在水平方向上可以认为小车、弹簧、小球这个系统不受外力.这就与外太空条件类似.

当小球被释放后,弹簧会把小球弹离小车,小车就会获得一个与小球运动方向反向的速度.

二者的速度关系一样遵从动量守恒.