我一直搞不懂,沒有反作用力的真空環境中是如何利用噴氣式發動機來推動飛船或者宇航員的?

首先厘清一個概念,“噴氣式發動機”一般指用于大氣層的航空發動機,

但題目中明顯指的是用于太空的發動機,用于太空的發動機通常稱為“火箭發動機”。

兩者的結構和工作原理是不同的,不過兩者都是借助反作用力,都向外噴氣。為了順應題目,因此在本文中,我們用“噴氣發動機”這一名詞粗略地指代火箭發動機,有時也指航空發動機。

反作用力的實質和產生條件,反作用力的產生與是否真空無關。

的確,反作用力必須產生于兩個以上的物體之間,一個物體是產生不了反作用力的(當然也不會產生作用力,作用力和反作用力總是成對出現)。如果不借助外物外力,一個物體內部的力再大,也不會使物體相對外部運動。除非有物質脫離物體,這些物質就會成為另一個獨立的物體,可以對原來物體施加反作用力。

真空中確實沒有實物粒子可供借力,但處于真空中的物體可以自己不斷向外拋射物質,這些被拋射的物質就會對物體施加反作用力。真空就是空間,本身并不提供反作用力,提供反用力的是這些處于真空中的物質,而不是真空本身,這些物質才是最重要的。

噴氣發動機就是利用向外噴射燃燒后的尾氣物質提供的反作用力,來推動飛船前進。

當然,處于地球大氣層的噴氣式客機,除了借助向外噴射的尾氣產生的反作用力,還借助大氣層中空氣的反作用力。

我們不妨把地球的大氣層看作是存在著氣體分子的“真空”,或者看作是真空中存在著氣體分子等物質。不論是噴氣式發動機向外噴射的尾氣物質,還是空氣分子,它們都可以看作是放置在真空中的物質。因此處于沒有空氣的太空中的飛船與處于大氣層的噴氣飛機一樣,照樣能利用反作用力,只不過太空中不能依靠空氣,只能依靠火箭發動機噴射的尾氣物質。這些物質當然都是火箭飛船自己攜帶的燃料產生的。

噴氣發動機(火箭發動機)之所以攜帶能夠高效燃燒且釋放高能的燃料,是因為必須通過燃燒才能最終產生向外噴射尾氣的動力。在拋射尾氣的同時,獲得了尾氣提供的反作用動力,最終推動飛船和宇航員在沒有空氣的太空中遨游。

10 条回复 A文章作者 M管理員
  1. 在真空里靜止,你丟出去一個橘子或者任何有質量的東西,你倆就會朝相反方向運動,這是物理定律

  2. 噴出來的尾氣都去哪了?無限膨脹,無限稀釋??

  3. 在真空環境中,氣動外形已不起作用,靠燃料噴射時產生的反向作用力,即動量守恒定律

  4. 真空環境氣體極少,但是有作用力和反作用力。比如說太空中,宇航員將一鐵球向前拋出,宇航員也會收到鐵球的反作用力向后移動。只是宇航員移動的速度要小于鐵球拋出的速度。

  5. 太空中沒有氧氣怎么燃燒呢?

  6. 我基于中學物理知識給你簡明扼要的回答吧,扯那么多不觸及本質反而讓你更困惑。\n一,把火箭和氣體作為一個系統,用動量守恒來理解。\n二,如果非要用反作用力來理解,那就把箭體和氣體作為兩個系統,氣體向后噴射反推火箭向前運動。

  7. 挺好的解釋[贊],適合化學燃料工質的飛行器。但離子推進器比較復雜。\n●噴出之前的工質壓力屬于飛行器的內力,對外不做功。\n●噴出之后的工質(質量m),獨立于飛行器(質量M-m)。用動量守恒解釋,簡單寫成:(M-m)v₁=mv₂,

  8. 我在太空中撒一泡尿,是不是也會推動自己前進?尿也是物質,而且太空沒有阻力,如果不被其他天體引力干擾,會不會一直勻速直線運動下去到宇宙的盡頭

  9. 你該找你的中學物理老師算賬,退學費

  10. 反沖原理。燃料氣流與發動機一整體,氣流噴出,動量守恒,發動機必產生反方向沖量。