Один из наших читателей задал интересный вопрос: «Если в космосе вакуум, то от чего отталкиваются ракеты, чтобы двигаться?» Этот вопрос действительно волнует многих, поэтому мы подготовили подробный ответ, основанный на фундаментальных законах физики.
Основа движения: Третий закон Ньютона
Чтобы понять принцип движения ракеты, нужно вспомнить третий закон Ньютона. Все мы знаем, что Земля притягивает нас своей гравитацией. Однако менее очевиден тот факт, что и мы с той же силой притягиваем к себе Землю. Эти силы равны по величине, но направлены в противоположные стороны — это и есть суть закона.
Классическая формулировка закона гласит: «Силы взаимодействия двух тел равны по модулю, противоположны по направлению и действуют вдоль прямой, соединяющей эти тела». В более привычной, упрощённой форме это звучит так: «Действию всегда есть равное и противоположно направленное противодействие».
Этот закон проявляется в повседневной жизни. Например, автомобиль ускоряется потому, что дорога отталкивает его колёса вперёд в ответ на то, что колёса отталкиваются от дороги назад. Именно поэтому, наезжая на мелкие камни, автомобиль отбрасывает их назад.
Принцип реактивного движения в космическом вакууме
Наиболее наглядным примером третьего закона Ньютона является полёт ракеты.
Кстати: NASA инвестирует в футуристический телескоп, который будет строить сам себя в космосе.
Существует распространённое заблуждение, что ракета отталкивается от Земли или атмосферы струёй выхлопных газов. На самом деле, для работы двигателя атмосфера не нужна — в вакууме газы даже легче и быстрее покидают сопло, что может увеличивать тягу. Но ключевой вопрос остаётся: от чего же в пустоте космоса отталкивается сама ракета?Представьте ракету в безвоздушном пространстве. Из её сопла с огромной скоростью (до нескольких километров в секунду) выбрасывается раскалённая до 2800°C газовая струя — продукт сгорания топлива.
Физика процесса: импульс и сила
Внутренняя химическая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию молекул газа. Масса этого газа, умноженная на скорость его истечения, даёт величину импульса. Изменение импульса во времени, согласно второму закону Ньютона, и есть сила — реактивная тяга. Разделив эту силу на массу ракеты, мы получаем её ускорение, направленное противоположно направлению выброса газа.
Таким образом, ракета не отталкивается от какой-либо внешней среды. Она «отталкивается» от собственной струи раскалённых газов, которые с огромным ускорением выбрасываются назад. Это и есть принцип реактивного движения: тело движется вперёд за счёт отбрасывания части своей массы назад.
Наука или фантастика? В данном случае — чистая и безупречная наука, позволяющая человечеству покорять космос. Выбор — верить в неё или нет — всегда остаётся за вами.
[Автор: Научный ЖЕСТ ??]
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: От одного из наших подписчиков мы недавно получили такой вопрос: “Если в космосе вакуум, то от чего отталкиваются ракеты.